Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Nghiên cứu phân tích hàm lượng thủy ngân trong động vật hai mảnh tại Quảng Ninh bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ thuật hóa hơi lạnh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

PHẠM THỊ THU THỦY

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG

THỦY NGÂN TRONG ĐỘNG VẬT HAI MẢNH TẠI QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KẾT HỢP KỸ THUẬT

HÓA HƠI LẠNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

THÁI NGUYÊN - 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

PHẠM THỊ THU THỦY

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG

THỦY NGÂN TRONG ĐỘNG VẬT HAI MẢNH TẠI QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KẾT HỢP KỸ THUẬT

HÓA HƠI LẠNH

Chuyên ngành: Hoá phân tích Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. DƯƠNG TUẤN HƯNG

THÁI NGUYÊN-2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến với TS. Dương

Tuấn Hưng. Thầy đã giao đề tài, nhiệt tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện

tốt nhất giúp tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hóa phân tích nói

riêng và trong khoa Hóa học nói chung đã dạy dỗ, chỉ bảo và động viên tôi trong

thời gian tôi học tập tại trường Đại học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên.

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Hóa phân tích của Viện

Hóa học -Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện

hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian làm thực nghiệm.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, các bạn học viên Cao học của Bộ

môn Hóa phân tích đã luôn động viên, tận tình giúp đỡ tôi trong thời gian

học tập và thực hiện luận văn này.

Quảng Ninh, ngày 15/10/2016

Tác giả luận văn

Phạm Thị Thu Thủy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................a

MỤC LỤC ......................................................................................................... b

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................e

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...................................................................... f

DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. g

DANH MỤC SƠ ĐỒ ........................................................................................ h

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

Chương 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 5

1.1. Giới thiệu vài nét về biển Quảng Ninh ...................................................... 5

1.2. Vài nét về động vật hai mảnh vỏ ................................................................ 6

1.2.1. Sò điệp ..................................................................................................... 7

1.2.2. Ốc móng tay ............................................................................................ 7

1.2.3. Ngán ........................................................................................................ 8

1.2.4. Ngao (Nghêu) .......................................................................................... 8

1.2.5. Hàu .......................................................................................................... 8

1.2.6. Bàn mai (Sò mai) .................................................................................... 9

1.2.7. Vạng ........................................................................................................ 9

1.2.8. Sò quéo .................................................................................................... 9

1.2.9. Sò tai ...................................................................................................... 10

1.3. Giới thiệu về nguyên tố thuỷ ngân ........................................................... 10

1.3.1. Tính chất vật lý ...................................................................................... 10

1.3.2. Tính chất hoá học .................................................................................. 11

1.3.3. Trạng thái tự nhiên ................................................................................ 12

1.3.4. Ứng dụng ............................................................................................... 13

1.3.5. Độc tính của thủy ngân ......................................................................... 15

1.3.6. Quá trình tích lũy sinh học của thủy ngân ............................................ 17

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

1.3.7. Tình hình ô nhiễm thủy ngân ................................................................ 19

1.4. Các phương pháp phân tích thuỷ ngân ..................................................... 21

1.4.1. Các phương pháp phân tích tổng thuỷ ngân.......................................... 21

1.4.2. Phương pháp phân tích hàm lượng thủy ngân bằng phương pháp

quang phổ hấp thụ nguyên tử kế hợp kỹ thuật hóa hơi lạnh ........................... 27

1.5. Một số phương pháp xử lý mẫu trước khi phân tích ................................ 31

1.6. Một số nghiên cứu phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong động

vật hai mảnh vỏ ............................................................................................... 35

Chương 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................ 38

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ............................................................. 38

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................. 38

2.1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 38

2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 38

2.2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu .............................................................. 38

2.2.2. Phương pháp thực nghiệm .................................................................... 39

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 39

2.3. Các thông số đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích ................. 39

2.3.1. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) ................... 39

2.3.2. Độ chụm (độ lặp lại) của phương pháp ................................................. 40

2.3.3. Độ đúng (độ thu hồi) của thiết bị, của phương pháp ............................ 40

2.4. Thực nghiệm ............................................................................................ 40

2.4.1. Lấy mẫu ................................................................................................. 40

2.4.2. Tiền xử lý và bảo quản mẫu .................................................................. 44

2.4.3. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu ..................................... 44

2.4.4. Chuẩn bị hoá chất và dung dịch chuẩn ................................................. 45

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 47

3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân .......................... 47

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

3.2. Quy trình phân tích tổng thủy ngân ......................................................... 47

3.3. Đánh giá phương pháp phân tích ............................................................. 48

3.3.1. Xây dựng đường chuẩn ......................................................................... 48

3.3.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) ................... 50

3.3.3. Độ lặp lại ............................................................................................... 52

3.3.4. Độ chính xác ......................................................................................... 53

3.3.5. Độ thu hồi .............................................................................................. 53

3.4. Kết quả phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu của 9 loài

động vật hai mảnh thu được tại Quảng Ninh .................................................. 54

KẾT LUẬN .................................................................................................... 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 66

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Atomic Absorption Spectroscopy AAS

Atomic Emission Spectroscopy AES

Atomic Fluorescence Spectrometry AFS

Cold Vapor CV

Cold Vapor-Atomic Absorption Spectroscopy CV-AAS

DCP-AES Direct Current Plasma-Atomic Emission Spectroscopy

Electron Capture Detector ECD

Electron Probe Micro Analysis EPMA

Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy ICP-AES

Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry ICP-MS

MIP-AES Microwawe Induced Plasma-Atomic Emission Spectrometry

Mass Spectrometry MS

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Một số hằng số vật lý của thủy ngân .......................................... 10

Bảng 1.2. Một số hợp chất thủy ngân hữu cơ điển hình ............................. 14

Bảng 1.3. Đặc tính sinh hóa của các hợp chất thủy ngân ........................... 16

Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu ..................................................... 43

Bảng 3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân ............ 47

Bảng 3.2. Xây dựng đường chuẩn xác định tổng thủy ngân....................... 49

Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu chuẩn thủy ngân nồng độ 0,1 µg/l ......... 51

Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp phân tích

tổng thủy ngân ............................................................................ 52

Bảng 3.5. Kết quả phân tích thủy ngân trong mẫu chuẩn ........................... 53

Bảng 3.6. Độ thu hồi của thủy ngân trong mẫu .......................................... 54

Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong các

mẫu động vật hai mảnh tại Cẩm Phả, Hạ Long, Vân Đồn ......... 55

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Chu trình biến đổi thủy ngân trong sinh quyển ........................... 18

Hình 1.2. Mô hình hệ thống hóa hơi lạnh cải tiến ....................................... 28

Hình 1.3. Phổ hấp thụ của thủy ngân trước và sau khi cải tiến thiết bị ....... 29

Hình 1.4. Phổ hấp thụ của thủy ngân nồng độ 2 μg/l ................................... 29

Hình 1.5. Phổ hấp thụ của thủy ngân nồng độ từ 0,1 đến 2,0 μg/l .............. 30

Hình 1.6. Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử kỹ thuật hóa hơi lạnh

phân tích thủy ngân bán tự động Model HG - 201 ...................... 30

Hình 2.1. Bản đồ vị trí lấy mẫu tại 3 khu vực: Cẩm Phả, Vân Đồn, Hạ Long ..... 42

Hình 3.1. Phổ AAS của thủy ngân khi xây dựng đường chuẩn ................... 49

Hình 3.2. Đường chuẩn xác định tổng thủy ngân ........................................ 50

Hình 3.3. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu động vật hai mảnh

thu được tại Cẩm Phả, Hạ Long, Vân Đồn .................................. 56

Hình 3.4. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Bàn mai .................... 57

Hình 3.5. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Ngán ......................... 58

Hình 3.6. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Quéo ......................... 58

Hình 3.7. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Vạng ......................... 59

Hình 3.8. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Hàu ........................... 59

Hình 3.9. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Móng tay .................. 60

Hình 3.10. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Sò điệp...................... 60

Hình 3.11. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Sò tai ........................ 61

Hình 3.12. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Ngao ......................... 61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3.1. Quy trình phân tích tổng thủy ngân trong động vật hai mảnh ....... 48

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

MỞ ĐẦU

Thủy ngân là một kim loại nặng có độc tính cao, có trong tự nhiên và

là một chất gây ô nhiễm thải ra môi trường. Thủy ngân có nhiều ứng dụng

rộng rãi như làm điện cực trong quá trình điện phân NaCl sản xuất Cl2 và

NaOH, sử dụng làm bóng đèn huỳnh quang, các thiết bị siêu dẫn, đồng hồ

đo, pin oxit thủy ngân, các thiết bị định hướng, các dụng cụ do nhiệt độ và

áp suất, làm thành phần trong hỗn hống để chữa các bệnh sâu răng và hàn

răng, thuốc sát trùng, làm chất bảo quản cho nhiều loại thực phẩm, chống

nấm mốc, thuốc trừ sâu; nguồn thải thủy ngân ra môi trường xuất phát từ

việc đốt các nhiên liệu hóa thạch ngày càng báo động do độc tính cao và đặc

biệt là khả năng tích lũy sinh học và chuyển hoá thủy ngân trong môi trường,

động thực vật khiến cho vấn đề ô nhiễm thủy ngân trong môi trường và thực

phẩm cần được quan tâm đặc biệt [1, 2].

Độc tính của thủy ngân phụ thuộc rất nhiều vào dạng hoá học của nó.

Nhìn chung, thủy ngân ở dạng hợp chất hữu cơ (thủy ngân hữu cơ) độc hơn

thủy ngân vô cơ. Thủy ngân nguyên tố và thủy ngân sunfua là dạng ít độc

nhất. Dạng độc nhất của thủy ngân là metyl thủy ngân, dạng này được

tích lũy trong tế bào cá và động vật.

Các hoạt động chính phát thải thủy ngân ra môi trường bao gồm đốt

than (chủ yếu trong các nhà máy nhiệt điện đốt than chiếm 50% nguồn phát

thải thủy ngân), các nhà máy công nghiệp sản xuất clo và xút, các hoạt động

khai thác vàng. Thực tế đã ghi nhận nhiều trường hợp nhiễm độc thủy ngân,

chủ yếu tại các vùng khai thác vàng sử dụng công nghệ tạo hỗn hống với thủy

ngân.Trên thế giới đã có nhiều trường hợp nhiễm độc thủy ngân xảy ra ở quy

mô lớn. Vào năm 1953 - 1960 tại thành phố Minamata tỉnh Kumamoto, Nhật

Bản đã có 2955 người nhiễm độc thủy ngân trong đó 1706 người chết [3, 4] vì

ăn phải cá nhiễm thủy ngân tại vịnh Minamata, những khuyết tật về gen đã

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

được quan sát thấy ở trẻ em sơ sinh mà mẹ của chúng sau khi ăn hải sản được

khai thác từ vịnh Minamata. Trong cá của vịnh người ta phát hiện thấy có

chứa từ 27 - 102 ppm thủy ngân dưới dạng metyl thủy ngân, nguồn thủy ngân

này được thải ra từ nhà máy hoá chất Chisso của thành phố. Tiếp đó năm

1972, tại Irac đã có 459 nông dân bị chết sau khi ăn phải lúa mạch nhiễm độc

thủy ngân do thuốc trừ sâu. Bệnh Minamata và những bệnh tương tự do bị

nhiễm độc thủy ngân, cũng xảy ra ở Trung Quốc, Canada, lưu vực sông

Mekong hay ở sông hồ vùng Amazon, Brazil và Tanzania...

Trong môi trường, thủy ngân vô cơ có thể bị metyl hoá thành muối

metyl thủy ngân, đặc biệt trong đất. Người ta đã tìm thấy các vi khuẩn và vi

sinh vật trong đất và nước có chứa metylcobanamin. Khi metylcobanamin gặp

các ion thủy ngân vô cơ, metyl thủy ngân dễ dàng sinh ra bởi các quá trình hoá

học và sinh học. Chính metyl thủy ngân đã tham gia vào dây chuyền thực phẩm

thông qua vi sinh vật trôi nổi và được tập trung ở cá với nồng độ lớn gấp hàng

nghìn lần so với ban đầu. Trong môi trường, thủy ngân được tích lũy trong

chuỗi thức ăn. Do đó các sinh vật có vị trí dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn càng

cao thì có chứa nồng độ thủy ngân càng cao. Quá trình sản sinh và tích lũy

metyl thủy ngân trong nước là một quá trình quan trọng trong tích lũy sinh học

của thủy ngân, metyl thủy ngân thường chiếm một phần tương đối lớn trong

tổng lượng thủy ngân ở các động vật có mức dinh dưỡng cao, sau đó được sử

dụng bởi các loài chim ăn cá, động vật và con người. Nguồn tiếp xúc và nhiễm

độc thủy ngân ở người chủ yếu thông qua thực phẩm, đặc biệt là thủy sản.

Từ tính chất độc hại và nguy cơ ô nhiễm và tích lũy sinh học của thủy

ngân trong thực phẩm (cá và các loài động vật có vỏ) tổ chức Y tế thế giới

(WHO) và tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) [5] cùng

ra thông báo chung xác định giới hạn hàm lượng thủy ngân trong cá săn mồi và

cá không săn mồi lần lượt là 0,5 µg/g (500 µg/kg) và 1,0 µg/g (1000 µg/kg); Ủy

ban Châu Âu (COMMISSION REGULATION (EC) No 1881/2006) [6] quy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

định giới hạn hàm lượng thủy ngân trong các sản phẩm cá và động vật có vỏ

(động vật thân mềm và động vật giáp xác) là 0,5 mg/kg (khối lượng tươi (500

µg/kg); Đạo luật về Vệ sinh an toàn thực phẩm của Nhật cũng quy định tiêu

chuẩn tạm thời về hàm lượng tổng thủy ngân trong cá và động vật có vỏ là 0,4

mg/kg (khối lượng tươi) [7]. Theo QCVN 8-2:2011/BYT [8] quy định giới

hạn ô nhiễm thủy ngân trong thực phẩm (giáp xác, thủy sản và sản phẩm thủy

sản khác) là 0,5 mg/kg. Chính vì vậy việc phân tích xác định và giám sát hàm

lượng của thủy ngân trong các loài cá và động vật có vỏ đòi hỏi những

phương pháp phân tích định lượng có độ nhạy và độ chính xác cao, có thể

thực hiện nhanh chóng, dễ thao tác và chi phí thấp.

Hiện nay có nhiều phương pháp nhạy và chọn lọc được sử dụng để xác

định thủy ngân. Tuy nhiên phương pháp phổ biến nhất để xác định thủy ngân

trong tất cả các đối tượng mẫu là phương pháp dựa trên phép đo phổ hấp thụ

nguyên tử kết hợp với kỹ thuật hoá hơi lạnh (Cold Vapor-Atomic Absorption

Spectroscopy - CV-AAS) hoặc phương pháp ICP-MS. Chính vì vậy đề tài

“Nghiên cứu phân tích hàm lượng thủy ngân trong động vật hai mảnh tại

Quảng Ninh bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ

thuật hóa hơi lạnh” sẽ được thực hiện với mong muốn xây dựng phương

pháp tối ưu xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loại động vật hai

mảnh vỏ nhằm xác định mức độ ô nhiễm và tích lũy thủy ngân trong thủy sản,

giúp cho người tiêu dùng an tâm khi sử dụng.

Mục tiêu chính của luận văn là:

- Nghiên cứu, xây dựng phương pháp phân tích hàm lượng tổng thủy

ngân trong động vật hai mảnh vỏ bằng phương pháp quang phổ hấp thụ

nguyên tử kết hợp với kỹ thuật hoá hơi lạnh.

- Ứng dụng quy trình phân tích vừa xây dựng xác định và đánh giá hàm

lượng tổng thủy ngân trong một số mẫu động vật hai mảnh thu được tại một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

số khu vực trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh.

Để thực hiện được mục tiêu trên, luận văn có nhiệm vụ sau:

- Tìm hiểu các phương pháp phân tích hàm lượng tổng thuỷ ngân hiện

đang áp dụng trên thế giới.

- Nghiên cứu các điều kiện tối ưu trong quá trình xử lý mẫu, ghi đo phổ

để nâng cao độ nhạy, độ chọn lọc và độ chính xác của phương pháp xác

định hàm lượng tổng thủy ngân trong động vật hai mảnh.

Luận văn được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm. Các nội

dung chính của luận văn được thực hiện tại Viện Hoá học - Viện Hàn lâm

Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu vài nét về biển Quảng Ninh

Quảng Ninh là tỉnh ven biển thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam. Trong

quy hoạch phát triển kinh tế, Quảng Ninh vừa thuộc vùng kinh tế trọng điểm

phía Bắc vừa thuộc vùng duyên hải Bắc Bộ. Đây là tỉnh khai thác than đá

chính của Việt Nam. Di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long và cửa khẩu

quốc tế Móng Cái nằm ở tỉnh này. Quảng Ninh là tỉnh có nhiều đô thị nhất

Việt Nam với 4 thành phố: Hạ Long, Móng Cái, Uông Bí, Cẩm Phả và 1 thị

xã Quảng Yên. Biển Quảng Ninh có hơn 2.000 hòn đảo, chiếm 2/3 số đảo cả

nước (2078/2779), trong đó có 1.030 đảo có tên. Tổng diện tích các đảo là

619,913 km2. Một số hòn đảo thuộc tỉnh Quảng Ninh là: đảo Trần và quần

đảo Cô Tô (thuộc huyện Cô Tô). Vùng nội thuỷ từ bắc xuống nam có những

đảo chính như đảo Vĩnh Thực, đảo Miễu, đảo Cái Chiên, đảo Thoi Xanh, đảo

Vạn Vược, đảo Thoi Đây, đảo Sậu Nam, đảo Co Bầu, đảo Trà Ngọ, đảo Cao

Lô, đảo Trà Bàn, đảo Chén, đảo Thẻ Vàng, đảo Cảnh Cước, đảo Vạn Cảnh,

đảo Cống Tây, đảo Phượng Hoàng, đảo Nấc Đất, đảo Thượng Mai và đảo Hạ

Mai cùng vô số những đảo nhỏ trong vịnh Bái Tử Long và Hạ Long.

Bên cạnh các thành tựu đã đạt được về nhiều mặt của kinh tế - xã hội,

tỉnh Quảng Ninh đang đối mặt với nhiều thách thức cần giải quyết như cạn

kiệt và suy thoái các dạng tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm môi trường, suy

giảm đa dạng sinh học các hệ sinh thái cửa sông ven biển, mất rừng ngập

mặn...Trong bối cảnh tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, suy thoái môi

trường diễn ra gay gắt trên địa bàn tỉnh và đã trở thành những vấn đề nóng, là

mối quan tâm của xã hội. Các kết quả quan trắc những năm gần đây cho thấy,

chất lượng nước biển ven bờ tỉnh Quảng Ninh đang có dấu hiệu bị ô nhiễm,

gây ảnh hưởng đến phát triển nuôi trồng thủy sản, du lịch và đe dọa đến sự

sinh tồn của các loài sinh vật biển. Vì vậy, nghiên cứu đánh giá diễn biến chất 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

lượng nước biển ven bờ ở Quảng Ninh là vấn đề cấp thiết giúp cho các nhà

quản lý đưa ra giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm trong chiến lược phát

triển bền vững kinh tế - xã hội.

1.2. Vài nét về động vật hai mảnh vỏ

Động vật hai mảnh vỏ hay động vật thân mềm hai mảnh là loài động

vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ (danh pháp khoa học: Bivalvia, trước đây gọi là

Lamellibranchia hay Pelecypoda) xuất hiện khoảng 400 triệu năm trước đây.

Chúng không có đầu, cũng như dải răng kitin. Chúng có hai vỏ gắn với nhau

ở một cạnh và có thể khép chặt khi bị đe dọa hoặc ra khỏi nước. Lớp này gồm

các loài nghêu, hàu, sò nữa, trai, điệp và một số loài khác; một phần sống ở

nước mặn, phần còn lại ở nước ngọt. Đa số là động vật ăn lọc. Chúng ăn bằng

cách lọc nước để thu chất dinh dưỡng từ các sinh vật nhỏ và chất thải ăn được

khác. Mang tiến hóa thành một bộ phận gọi là ctenidiu, một cơ quan dùng để

ăn và thở. Chúng thường chôn mình trong trầm tích, nơi chúng tương đối an

toàn trước kẻ thù. Một số ở nguyên một chỗ, gắn chặt với nền (hàu, vẹm), một

số đào hang và di chuyển xung quanh đáy (nghêu, sò), một số loài như điệp

có thể bơi. Vỏ được cấu tạo từ canxi cacbonat và gồm hai mảnh được dính với

nhau. Hai mảnh vỏ thường đối xứng hai bên kích thước vỏ biến thiên từ dưới

một milimet tới hơn một mét, dù đa số không vượt quá 10 cm (4 inches).

Y học cổ truyền đã khẳng định các loài động vật hai mảnh có vị ngọt,

mặn, tính lạnh. Các món ăn chế biến từ động vật hai mảnh có tính thanh nhiệt,

trừ thấp, giải độc. Tính chất này dùng để giải độc rượu. Người bị tiểu đường

cũng nên ăn nghêu, sò, ốc, hến. Ăn động vật hai mảnh còn giúp bổ gân, bổ

thận…Theo dược sĩ Bùi Kim Tùng, ăn động vật hai mảnh còn là giải pháp bổ

sung kẽm và iod. Các loài động vật hai mảnh có nhiều iot gấp 200 lần so với

trứng và thịt, thịt động vật hai mảnh có thể dùng làm thực phẩm hỗ trợ cho

các bệnh tim mạch, bướu cổ, làm loãng đờm giãi, tăng tính miễn nhiễm, tăng

chuyển hóa chất dinh dưỡng và tăng nội tiết tố. Như vậy, động vật hai mảnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

là một loài thực phẩm thuốc quý nhưng cho đến nay những nghiên cứu cơ bản

về loài nhuyễn thể còn quá ít ỏi.

Động vật có vỏ nói chung và động vật thân mềm hai mảnh vỏ có khả

năng lọc một lượng lớn và có thể tích lũy nồng độ các kim loại nặng cao.

Năng lực tích lũy các kim loại tùy thuộc vào khả năng lọc của từng loài và vị

trí của chúng trong cột nước. Nồng độ của kim loại trong động vật thân mềm

bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: kích thước, tuổi, cách chăn nuôi [9].

1.2.1. Sò điệp

Sò điệp (danh pháp hai phần: Mimachlamys nobilis) là loài động vật

nhuyễn thể thuộc lớp hai mảnh vỏ, họ Pectinidae sống ở vùng nước mặn. Sò

điệp còn có tên gọi là Điệp quạt hay sò quạt do ngoại hình bên ngoài của

chúng gần giống cái quạt. Sò điệp sống ở biển có độ sâu khoảng 10 mét.

Chúng sống ở dưới đáy biển hoặc trong các rạn đá. Chúng thường sống hợp

lại thành những vùng, những vùng này thường có ở dòng hải lưu chậm. Sò

điệp nước mặn có hai mảnh vỏ hình tròn, đường kính gần bằng nhau, dính

cùng với một khớp nối thẳng, nhỏ và cơ khép. Nắp sò dưới màu trắng hoặc

màu kem, nắp trên thường màu đỏ. Bên trong lớp vỏ là thịt (cơ kép).

1.2.2. Ốc móng tay

Ốc móng tay (danh pháp khoa học: Solenidae) hay còn gọi là ốc mã đao,

ốc ngón tay là một họ động vật thân mềm (nhuyễn thể) có 2 mảnh vỏ thuộc họ

ốc sống ở vùng bãi biển nằm sâu trong lớp đất bùn hay cát, sống trong cát bùn

ở cửa biển, quanh vùng biển gần với các cửa sông lớn đều có thể bắt gặp ốc

móng tay. Nhìn chung, các loài ốc họ này sống ở nền đáy theo tư thế thẳng

đứng, chân phía dưới. Các loài ốc móng tay có chiều dài của cơ thể khoảng 6 -

10 cm (thân dài chừng mười lăm cm), lớn vừa bằng 1 ngón tay hình dáng thon

dài như nóng tay và móng tay của thiếu nữ vì vậy được người Việt Nam gọi là

ốc móng tay), ốc có dáng dấp giống với sá sùng, màu trắng sữa, vỏ ốc khép hờ

màu vàng nâu, bên trong có lớp thịt trắng, phần thân trắng phau lộ ra ngoài

được bao bọc bởi lớp màng trong và mịn. Ốc móng tay có cùng một hệ thức ăn 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

giống với ngao, chủ yếu ăn phiêu sinh vật, hay sinh vật phù du, khi thủy triều

xuống, ốc móng tay sẽ rời khỏi chỗ ẩn nấp để tìm thức ăn.

1.2.3. Ngán

Ngán (danh pháp hai phần: Austriella corrugata) là loài nhuyễn thể, hai

mảnh vỏ sống ở vùng nước mặn và nước lợ. Tại Việt Nam, loại ngán to và ăn

được duy nhất chỉ có tại khu vực cửa sông Bạch Đằng nơi giáp ranh giữa

Quảng Ninh và Hải Phòng. Ngán là một loài đặc sản của biển Quảng Ninh.

1.2.4. Ngao (Nghêu)

Ngao hay nghêu là tên gọi dùng để chỉ các loài động vật thân mêm hai

mảnh vỏ (nhuyễn thể) thuộc học Veneridae chuyên sống ở vùng nước ven

biển có độ mặn cao, nhiều đất cát sỏi, phân bố khá phổ biến ở vùng biển nhiệt

đới hoặc cận nhiệt đới. Ngao có thân hình tròn, màu trắng hoặc vàng nhạt.

Đây là loài hải sản có giá trị kinh tế cao, dễ nuôi, không tốn nhiều công chăm

sóc. Dù quá trình trưởng thành của nghêu có rất nhiều rủi ro, nhưng với số

lượng trứng nhiều, nên loài nghêu hiện đã trở thành vật nuôi khá dễ dàng, ít

tốn kém. Ngao là động vật ăn lọc, 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.

1.2.5. Hàu

Hàu là loài động vật nhuyễn thể thuộc nhóm thân mềm hai mảnh vỏ

trong họ hàng nghêu, sò nhỏ sống ở bờ biển, ở các ghềnh đá ven bờ biển hay

các cửa sông, sống bám vào một giá thể như bám vào đá thành tảng, các rạn

đá, móng cầu ăn sinh vật phù du và các sinh vật trong bùn, cát, nước

biển....Hàu cũng được coi là một loại hải sản sống dưới nước. Thịt hàu ngon

và ngọt, rất giàu chất dinh dưỡng, có chứa protein, gluxit, chất béo, kẽm,

magiê, canxi...Hàu có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái vì chúng lọc tạp

chất từ nước và là nguồn thực phẩm cho cộng đồng dân cư ven biển.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

1.2.6. Bàn mai (Sò mai)

Bàn mai hay sò mai, còn gọi là sò biên mai là một loài động vật thân mềm

hai mảnh vỏ thuộc họ sò, sống ở sâu dưới đáy biển. Một số nơi ngư dân còn gọi

là con bắp chuối vì nó có thân lớn, vỏ phình ra giống như bắp chuối. Bàn mai là

một loại sò biển có hình dáng to gần bằng con ốc cánh tiên, hình tam giác, to cỡ

mu bàn tay người lớn, nó có thân lớn, vỏ phình ra giống như bắp chuối, có màu

nâu thẫm, dạng nan quạt dẹp, suôn dài như cây quạt khép hờ, trọng lượng hơn cả

ký (nặng gấp nhiều lần sò huyết). Nhìn chung, về hình dáng, bàn mai có hai

mảnh vỏ giống hình tam giác úp lại, bên trong là phần thịt sò.

1.2.7. Vạng

Vạng (hay vọp) còn có tên gọi khác là vọp chong (danh pháp khoa học:

Geloina coaxans) là loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ, thuộc họ Corbiculidea,

chúng sinh sống ở môi trường nước ngọt. Đây là một thủy sản có giá trị kinh

tế. Chúng phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ thích hợp từ 15

- 32°C. Vạng sống ở nguồn nước sạch không bị ô nhiễm, độ mặn thích hợp từ

10 - 30‰, độ trong < 60 cm, pH 7,5 - 8,5, chất đáy bùn nhão… Địa điểm loài

hai mảnh vỏ này sinh sống thường có nền đáy là bùn cát (70 - 90% bùn).

Chúng thường vùi mình ở độ sâu 4 - 6 cm dưới lớp mặt đáy, độ mặn nơi cư

trú thường tương đối biến động (10 - 30 ‰). Thức ăn chủ yếu của vạng là

nguồn thực vật đơn bào, phù du thực vật, tảo đáy, ấu trùng của động vật khác,

mùn bã hữu cơ, muối khoáng. Loài động vật thân mềm này tiêu thụ cá sản

phẩm mùn bã hữu cơ từ rừng đước đồng thời với các loại tảo khuê khác.

1.2.8. Sò quéo

Sò quéo (danh pháp khoa học: Anadara antiquata) hay có tên gọi khác

là sò dẹo, sò vẹo, sò méo bắt nguồn từ hình dáng bên ngoài của nó, là một

động vật thân mềm hai mảnh vỏ trong họ sò. Chúng sinh trưởng trong môi

trường tự nhiên, chủ yếu là sống trong các ghềnh đá, rặng san hô. Sò quéo

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

thường sống trong các gành đá hoặc đu bám trên các bè nuôi tôm để tìm kiếm

thức ăn. Sò quéo được người dân địa phương tại Quảng Ninh gọi tắt là quéo.

1.2.9. Sò tai

Sò tai là một loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ thuộc họ Điệp (tương

tự như Sò điệp) (danh pháp khoa học: Pectinidae). Vỏ gồm hai mảnh hình quạt

gần bằng nhau, khá phẳng, vỏ phía trái nằm phía trên, màu đỏ hay nâu tươi, vỏ

phía phải màu trắng nằm phía dưới, tiếp xúc với nền đáy. Cơ khép vỏ phía sau

rất phát triển, gọi là cồi Đ. Sống ở những vùng biển sâu đến 500 m.

1.3. Giới thiệu về nguyên tố thuỷ ngân

1.3.1. Tính chất vật lý

Thủy ngân là một nguyên tố hóa học ký hiệu Hg (từ tiếng Hy Lạp

hydrargyrum, tức là thủy ngân hay nước bạc). Trong ngôn ngữ châu Âu,

nguyên tố này được đặt tên là Mercury, lấy theo tên thần Mercury của người

La Mã, được biết đến với tính linh động và tốc độ [10].

Trong bảng tuần hoàn, Hg thuộc ô 80, nhóm IIB, chu kì 6, nguyên tử

khối trung bình: 200,59 [10].

Bảng 1.1. Một số hằng số vật lý của thủy ngân

[Xe]4f145d106s2 Cấu hình electron

Năng lượng ion hoá (eV)

10,43 I1

18,56 I2

34,30 I3

Nhiệt độ nóng chảy -38,87°C

Nhiệt độ sôi 357°C

Nhiệt bay hơi 61,5 kJ mol-1

Thế điện cực chuẩn 0,854 V

Bán kính nguyên tử 1,60 Å

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Bán kính ion hoá trị hai 0,93 Å

Thủy ngân có 7 đồng vị ổn định của thủy ngân với 202Hg là phổ biến

nhất (29,86%). Các đồng vị phóng xạ bền nhất là 194Hg với chu kỳ bán rã 444

năm, và 203Hg với chu kỳ bán rã 46,612 ngày. Phần lớn các đồng vị phóng

xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 ngày.

Thủy ngân tinh khiết là chất lỏng ở nhiệt độ thường có màu trắng bạc,

khi đổ ra tạo thành những giọt tròn lấp lánh, linh động nhưng trong không khí

ẩm dần dần bị bao phủ bởi màng oxit nên mất ánh kim. Thủy ngân không

tinh khiết bị phủ một lớp váng và để lại những vạch trắng dài.

Thủy ngân bay hơi ngay ở nhiệt độ phòng, hơi thủy ngân gồm những

độ, ở 20°C áp suất hơi bão hoà của thủy ngân là 1,3×10

phân tử đơn nguyên tử. Áp suất hơi của thủy ngân phụ thuộc mạnh vào nhiệt 3 mm Hg. Ở 20°C, thuỷ ngân có trọng lượng riêng là 13,55. Khi hoá rắn, thủy ngân trở nên dễ

rèn như chì và là những tinh thể bát diện phát triển thành hình kim.

Thủy ngân tan được trong các dung môi phân cực và không phân

cực, dung dịch của thủy ngân trong nước (khi không có không khí) ở 25°C

chứa 6×10-8 g Hg/l.

Thủy ngân có tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt.

Thủy ngân tạo ra hợp kim với phần lớn các kim loại, bao gồm vàng,

nhôm, bạc và đồng... nhưng không tạo với sắt. Do đó, người ta có thể chứa

thủy ngân trong bình bằng sắt. Telua cũng tạo ra hợp kim, nhưng nó phản

ứng rất chậm để tạo ra telurua thủy ngân. Hợp kim của thủy ngân được gọi

là hỗn hống, hỗn hống có thể ở dạng lỏng hoặc rắn phụ thuộc vào tỉ lệ của

kim loại tan trong thủy ngân.

1.3.2. Tính chất hoá học

Trạng thái ôxi hóa phổ biến của nó là +1 và +2. Rất ít hợp chất trong

đó thủy ngân có hóa trị +3 tồn tại.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Thủy ngân không tác dụng với oxi ở nhiệt độ thường, nhưng tác dụng rõ

rệt ở 300°C tạo thành HgO và ở 400°C oxit đó lại phân hủy thành nguyên tố.

Thủy ngân phản ứng dễ dàng với nhóm halogen và lưu huỳnh.

Thủy ngân chỉ tan trong axit có tính oxi hoá mạnh như: HNO3, H2SO4 đặc.

Hg + 4HNO3(đặc) → Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

6Hg + 8HNO3(loãng) → 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O

1.3.3. Trạng thái tự nhiên

Trong thiên nhiên tồn tại chủ yếu dưới dạng các khoáng vật: xinaba

hay thần sa (HgS), timanic (HgSe), colodoit (HgTe), livingtonit (HgSb4O7),

montroydrit (HgO), calomen (Hg2Cl2)... Rất hiếm khi gặp thuỷ ngân dưới

dạng tự do. Thần sa là quặng duy nhất của thuỷ ngân, nhiều khi bắt gặp chúng

tạo thành mỏ lớn. Nhìn chung thần sa khác với các sunfua khác là khá bền

vững trong miền oxi hoá. Các khoáng cộng sinh với thần sa thường có

antimonit (Sb3S2), pirit (FeS2), asenopirit (FeAsS), hùng hoàn (As2S3)... Các

khoáng vật phi quặng đi kèm với thần sa thường có: thạch anh, canxit, nhiều

khi có cả barit, florit...

Trong môi trường, thủy ngân biến đổi qua nhiều dạng tồn tại hoá

học. Trong không khí, thủy ngân tồn tại ở dạng hơi nguyên tử, dạng metyl

thủy ngân hoặc dạng liên kết với các hạt lơ lửng.

Trong nước biển và đất liền, thủy ngân vô cơ bị metyl hoá thành các

dạng metyl thủy ngân và được tích lũy vào động vật. Một phần thủy ngân

này liên kết với lưu huỳnh tạo thành kết tủa thủy ngân sunfua và giữ lại

trong trầm tích.

Ngoài ra, một số loài thực vật còn có khả năng tích lũy thủy ngân ở

dạng ít độc tính hơn như những giọt thủy ngân hoặc thủy ngân sunfua. Để có

sự hiểu biết hơn về chu trình thủy ngân trong môi trường, chúng ta cần biết

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

những dạng tồn tại của nó trong mỗi dạng sinh thái khác nhau.

Trong nước tự nhiên, các hợp chất của thủy ngân dễ bị khử hoặc dễ bị

bay hơi nên hàm lượng thủy ngân trong nước rất nhỏ. Nồng độ của thủy

ngân trong nước ngầm, nước mặt thường thấp hơn 0,5 µg/l. Nó có thể tồn

tại ở dạng kim loại, dạng ion vô cơ hoặc dạng hợp chất hữu cơ. Trong môi

trường nước giàu oxi, thủy ngân tồn tại chủ yếu dạng hoá trị II.

1.3.4. Ứng dụng

Thủy ngân được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các hóa chất, trong kỹ

thuật điện và điện tử. Nó cũng được sử dụng trong một số nhiệt kế.

Các ứng dụng khác [10, 11]:

- Máy đo huyết áp chứa thủy ngân (đã bị cấm ở một số nơi).

- Thimerosal, một hợp chất hữu cơ được sử dụng như là chất khử trùng

trong vaccin và mực xăm (Thimerosal in vaccines).

- Phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân và

nhiều thiết bị phòng thí nghiệm khác. Là một chất lỏng với tỷ trọng rất cao,

Hg được sử dụng để làm kín các chi tiết chuyển động của máy khuấy dùng

trong kỹ thuật hóa học

- Trong một số đèn điện tử.

- Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi thủy ngân và một số đèn

kiểu “đèn huỳnh quang” cho các mục đích quảng cáo. Màu sắc của các loại

đèn này phụ thuộc vào khí nạp vào bóng.

- Thủy ngân được sử dụng tách vàng và bạc trong các quặng sa khoáng.

- Thủy ngân vẫn còn được sử dụng trong một số nền văn hóa cho các

mục đích y học dân tộc và nghi lễ. Ngày xưa, để chữa bệnh tắc ruột, người ta

cho bệnh nhân uống thủy ngân lỏng (100 - 200 g). Ở trạng thái kim loại

không phân tán, thủy ngân không độc và có tỷ trọng lớn nên sẽ chảy trong hệ

thống tiêu hóa và giúp thông ruột cho bệnh nhân.

- Chuyển mạch điện bằng thủy ngân, điện phân với cathode thủy ngân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

để sản xuất NaOH và Cl2, các điện cực trong một số dạng thiết bị điện tử, pin

và chất xúc tác, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, pha chế

thuốc và kính thiên văn gương lỏng.

- Trong nông nghiệp, người ta sử dụng lượng lớn các hợp chất thủy

ngân hữu cơ để chống nấm và làm sạch các hạt giống, một số hợp chất điển

hình dùng cho mục đích này được mô tả ở Bảng 1.2.

Bảng 1.2. Một số hợp chất thủy ngân hữu cơ điển hình

Công thức cấu tạo Tên gọi

Metyl nitril thủy ngân CH3-Hg-CN

Metyl dixyan diamit thủy ngân

Metyl axeta thủy ngân CH3-Hg-OOC-CH3

Metyl clorua thủy ngân CH3-Hg-Cl

Ngoài ra thủy ngân còn được dùng nhiều trong các thiết bị nghiên cứu

khoa học, làm thuốc diệt chuột, thuốc trừ sâu, chất tẩy uế...

Thủy ngân có “duyên nợ” với một trong những phát minh khoa học

quan trọng nhất của thế kỷ XX - đó là phát minh về hiện tượng siêu dẫn. Năm

1911, khi nghiên cứu tính chất của các chất ở nhiệt độ thấp, nhà vật lý học

kiêm hóa học người Hà Lan Heike Kemerling - Onet (Heike Kamerlingh -

Onnes) đã khám phá ra rằng, gần độ không tuyệt đối, nói chính xác hơn ở 4,10

K, thủy ngân hoàn toàn không có điện trở nữa. Hai năm sau đó, nhà bác học

này đã được tặng giải thưởng Noben. Năm 1922, những cống hiến khoa học

của nhà hóa học Tiệp Khắc Jaroslav Heyrosky cũng được đánh giá cao như

vậy. Ông đã phát minh ra phương pháp cực phổ để phân tích hóa học, trong

đó, thủy ngân đóng vai trò khá quan trọng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

1.3.5. Độc tính của thủy ngân

Thủy ngân, các dạng thủy ngân vô cơ và hữu cơ độc với hệ thần kinh

trung ương và hệ thần kinh ngoại biên. Tuy nhiên, độc tính của thủy ngân phụ

thuộc vào các dạng hợp chất hoá học của nó và trong đó dạng thủy ngân hữu

cơ độc nhất [12-15]. Các dạng hóa học tồn tại chính của thủy ngân bao gồm:

thủy ngân nguyên tố (Hg0), thủy ngân (II) vô cơ (Hg2+), metyl thủy ngân

(CH3Hg+), và dimetyl thủy ngân ((CH3)2Hg) [1, 15].

- Thủy ngân kim loại ở trạng thái lỏng tương đối trơ và có độc tính

thấp. Nhưng hơi thủy ngân thì rất độc, do ở dạng hơi nó sẽ dễ dàng bị hấp thụ

ở phổi rồi vào máu và não trong quá trình hô hấp dẫn đến hủy hoại hệ thần

2+ có độc tính thấp do khi hấp thu vào cơ

kinh trung ương.

- Dạng muối thủy ngân (I) Hg2

thể sẽ tác dụng với ion Cl- có trong dạ dày tạo thành hợp chất không tan

Hg2Cl2 sau đó bị đào thải ra ngoài.

2+, nó dễ dàng kết hợp với các amino axit có chứa lưu huỳnh của protein.

- Dạng muối thủy ngân (II) Hg2+ có độc tính cao hơn nhiều so với muối

Hg2

Hg2+ cũng tạo liên kết với hemoglobin và albumin trong huyết thanh vì cả hai

chất này đều chứa nhóm thiol (SH). Tuy nhiên Hg2+ không thể dịch chuyển

qua màng tế bào nên nó không thể thâm nhập vào các tế bào sinh học.

- Các hợp chất hữu cơ của thủy ngân có độc tính cao nhất, đặc biệt là

metyl thủy ngân (CH3Hg+). Chất này tan được trong mỡ, phần chất béo của

các màng và trong tuỷ não. Các alkyl thủy ngân (RHg+) có thể dịch chuyển

qua màng tế bào và thâm nhập vào mô bào thai qua nhau thai. Do đó khi

người mẹ bị nhiễm metyl thủy ngân thì đứa trẻ sinh ra thường chịu những

thương tổn không thể hồi phục được về hệ thần kinh trung ương, gây nên

bệnh tâm thần phân liệt, co giật, trí tuệ kém phát triển.

Khi thủy ngân liên kết với màng tế bào sẽ ngăn cản quá trình vận

chuyển đường qua màng làm suy giảm năng lượng của tế bào, gây ra rối loạn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

việc dẫn truyền các xung thần kinh. Nhiễm độc metyl thủy ngân cũng dẫn tới

sự phân chia nhiễm sắc thể, phá vỡ nhiễm sắc thể và ngăn cản sự phân chia tế

bào. Các triệu chứng nhiễm độc thủy ngân bắt đầu xuất hiện khi nồng độ

metyl thủy ngân (CH3Hg+) trong máu khoảng 0,5 ppm. Ở người, nguồn nhiễm

độc thủy ngân chủ yếu từ thực phẩm, đặc biệt cá và hải sản. Trong các thủy

ngân nguyên tố chuyển hoá thành metyl thủy ngân (CH3Hg+). Đặc tính sinh

hoá của các hợp chất thủy ngân được trình bày trong Bảng 1.3.

Bảng 1.3. Đặc tính sinh hóa của các hợp chất thủy ngân

STT Loại Đặc tính hoá học và sinh hoá

Nguyên tố thủy ngân ở dạng lỏng tương đối trơ có độc tính 1 Hg thấp. Hơi thủy ngân khi hít vào rất độc.

Tạo được hợp chất không tan với clorua (Hg 2Cl2) có độ 2 Hg2 độc thấp.

3 Hg2+ Độc nhưng khó di chuyển qua màng sinh học.

Rất độc, thông thường ở dạng CH3Hg+, nguy hiểm cho hệ

4 RH+ thần kinh trung ương, dễ di chuyển qua màng sinh học, tích

trữ trong các mô mỡ.

Độc tính thấp nhưng có thể chuyển thành RHg+ trong môi 5 R2Hg trường axit trung bình.

6 HgS Không tan và không độc, có trong đất.

Trong môi trường nước, thủy ngân và muối của thủy ngân có thể

chuyển hoá thành metyl thủy ngân hay dimetyl thủy ngân (CH3)2Hg bởi các vi

khuẩn kỵ khí. Dimetyl thủy ngân trong môi trường axit yếu sẽ chuyển hoá

thành metyl thủy ngân (CH3Hg+). Có nhiều nghiên cứu cho thấy sự tương

quan giữa hàm lượng metyl thủy ngân và tổng thủy ngân trong mô thịt động

vật hai mảnh, để chuyển đổi hàm lượng tổng thủy ngân sang metyl thủy ngân

16 áp dụng hệ số chuyển đổi 0,8 đối với các loài động vật thân mềm [2, 16]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

1.3.6. Quá trình tích lũy sinh học của thủy ngân

Thủy ngân là một nguyên tố hoá học, nó không thể tự sinh ra hay mất

đi. Một lượng xác định của thủy ngân tồn tại trên trái đất từ khi trái đất được

hình thành. Thủy ngân được giải phóng ra môi trường từ nguồn tự nhiên như

các hoạt động núi lửa và từ các hoạt động nhân tạo bao gồm quá trình sản

xuất các kim loại phi sắt, xi măng, xô đa, các nhà máy nhiệt điện...Thủy ngân

có thể chuyển hoá trong môi trường do các hoạt động tự nhiên và con người.

Thủy ngân được giải phóng vào khí quyển bởi nhiều nguồn khác nhau, sau đó

phân tán và chuyển vào không khí, lắng đọng xuống trái đất và được lưu giữ

hoặc chuyển hoá trong đất, nước và không khí. Thủy ngân lắng đọng xuống

trái đất theo nhiều cách và tốc độ khác nhau, phụ thuộc vào dạng vật lý và hoá

học của nó. Chu trình biến đổi và chuyển hóa của các dạng thủy ngân trong

sinh quyển được trình bày trong Hình 1.1 [1].

Trong môi trường thủy ngân vô cơ có thể bị metyl hoá thành muối

metyl thủy ngân, đặc biệt là trong đất [11, 17-19]. Người ta đã tìm thấy các vi

khuẩn và vi sinh vật trong đất và nước có chứa metylcobanamin. Khi

metylcobanamin gặp các ion thủy ngân vô cơ, metyl thủy ngân dễ dàng được

sinh ra bởi các quá trình hoá học và sinh học. Một phần metyl thủy ngân sinh

ra bị phân hủy bởi ánh sáng tử ngoại thành các dạng vô cơ.

Nhà máy hoá chất Minamata thải thủy ngân vô cơ vào vịnh Minamata

nhưng trong cá của vịnh lại tìm thấy CH3Hg+, điều này được giải thích như

sau: thủy ngân hoặc muối của nó có thể chuyển hoá thành metyl thủy ngân

nhờ các vi khuẩn yếm khí trong trầm tích và nước. Sự chuyển hoá này được liên kết với thúc đẩy bởi Co(III) trong coenzym vitamin B12. Nhóm CH3 Co(III) trong coenzym được chuyển thành CH3Hg+ hoặc (CH3)2Hg. Đimetyl

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

thủy ngân trong môi trường axit sẽ chuyển hoá thành metyl thủy ngân.

Metyl thủy ngân đã tham gia vào dây chuyền thực phẩm thông qua vi

sinh vật trôi nổi và được tích tụ ở cá với nồng độ lớn gấp hàng nghìn lần so

với ban đầu. Trong môi trường, thủy ngân lại được tích lũy trong chuỗi thức

ăn, chính vì vậy các sinh vật có vị trí trong dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn

càng cao thì có chứa nồng độ thủy ngân càng cao [20].

Hình 1.1. Chu trình biến đổi thủy ngân trong sinh quyển

Quá trình metyl hóa thủy ngân là yếu tố quan trọng nhất góp phần đưa

thủy ngân vào trong chuỗi thức ăn. Sự chuyển hóa sinh học của các hợp chất

thủy ngân vô cơ thành thủy ngân hữu cơ có thể xảy ra trong trầm tích, trong

nước và trong cơ thể sinh vật [21]. Các phản ứng để metyl hóa xảy ra cùng

với quá trình bay hơi của metyl thủy ngân làm giảm lượng metyl thủy ngân

trong nước. Khoảng gần 100% thủy ngân tích luỹ sinh học trong cá là dạng

metyl thủy ngân. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tích lũy sinh 18 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

học của thủy ngân trong môi trường nước, bao gồm độ axit (pH), chiều dài

của chuỗi thức ăn, nhiệt độ và các chất hữu cơ hoà tan… Thủy ngân sẽ tích

lũy trong sinh vật khi quá trình hấp thu lớn hơn quá trình đào thải thủy ngân.

Mặc dù tất cả các dạng của thủy ngân đều có thể tích lũy tới một mức độ nhất

định, tuy nhiên metyl thủy ngân tích luỹ nhiều hơn các dạng khác của thủy

ngân. Quá trình sản sinh và tích lũy metyl thuỷ ngân trong nước là một quá

trình quan trọng trong tích lũy sinh học của thủy ngân, metyl thủy ngân

thường chiếm một phần tương đối lớn trong tổng lượng thủy ngân ở các động

vật có mức dinh dưỡng cao, sau đó được sử dụng bởi các loài chim ăn cá,

động vật và con người.

Nồng độ thủy ngân được tăng nhanh ở mỗi mức trong dây chuyền thực

phẩm, được phản ánh rõ cả ở nước không bị ô nhiễm. Trong các loại cá lớn

của thời kỳ xa xưa được bảo quản ở một số bảo tàng, người ta thấy có tích lũy

thủy ngân. Ngày nay sự ô nhiễm thủy ngân đã làm tăng đáng kể nồng độ thủy

ngân trong mỗi giai đoạn của chu trình chuyển hoá sinh học.

1.3.7. Tình hình ô nhiễm thủy ngân

1.3.7.1. Trên thế giới

Từ cuối những năm 1970 các hoạt động khai thác mỏ bùng nổ tại một

số nước quanh khu vực sông Amazon, gây ra tình trạng ô nhiễm thủy ngân

trên lưu vực con sông này và các thủy vực xung quanh. Đến nay ô nhiễm thủy

ngân đã trở thành vấn nạn mang tính toàn cầu, xuất hiện tai nhiều nước như

Tanzania, Philippin, Indonexia, Trung Quốc, Brazil, Mỹ, Canada... Báo cáo

gần đây của chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc cho thấy các hoạt động

của con người đã làm tăng hàm lượng thủy ngân trong khí quyển lên 3 lần so

với thời kỳ tiền công nghiệp. Trong hai thập kỷ qua, tổng lượng thủy ngân

được tiêu thụ ở Trung Quốc trong năm 2000 là khoảng 900 tấn, chiếm xấp xỉ

50% tổng sản lượng thủy ngân trên toàn thế giới. Nguồn cung cấp thủy ngân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

ở Trung Quốc chủ yếu là từ các tỉnh như Quế Châu, Sơn Tây, Hà Nam, Tứ

Xuyên. Trong đó Wanshan-một địa danh thuộc tỉnh Quế Châu được biết đến

như một “trung tâm thủy ngân”. Đây cũng là vùng có có nồng độ thủy ngân

tích lũy trong nước sông hồ và động thực vật rất cao, dao động khoảng 3,2 -

680 mg/l, cao hơn nồng độ tối đa cho phép của Trung Quốc từ 16 - 232 lần.

Ngoài ra, thủy ngân còn tích lũy trong gạo với hàm lượng cao.

Ở khu vực Nam Mỹ, ô nhiễm thủy ngân chủ yếu từ các hoạt động khai

thác vàng. Thủy ngân được sử dụng để tách vàng. Thủy ngân được sử dụng để

tách vàng từ quặng sa khoáng. Theo các báo cáo nghiên cứu của Elmer Diaz ,

đại học Idaho, Mỹ về mức độ nhiễm thủy ngân ở các nước trên khu vực sông

Amazon cho thấy thủy ngân trong các loài cá sống ở đây rất cao, từ 10,2 -

35,9 ppm. Hàm lượng thủy ngân có trong mẫu tóc và máu xét nghiệm của

người dân sống xung quanh lưu vực các con sông như như Tapajos, Madeira

và Negro những nơi mà hoạt động khai thác vàng diễn ra mạnh mẽ, được xác

định lần lượt là 0,74 - 71,3µg/g tóc và 90 - 149 µg/l máu.

Trong không khí, thủy ngân có thể gây độc trực tiếp cho người bị

phơi nhiễm hoặc theo mưa xâm nhập vào môi trường đất, nước và gây hại

cho con người và sinh vật nhờ quá trình khuyếch đại sinh học thông qua

chuỗi thức ăn.

1.3.7.2. Tại Việt Nam - Nguy cơ đang hiện hữu

Ở Việt Nam cho đến nay, vấn đề nghiên cứu nguy cơ ô nhiễm thủy

ngân từ các ngành sản xuất còn ít được quan tâm. Song với tình trạng khai

thác quặng, đặc biệt là khai thác vàng một cách tràn lan thiếu quy hoạch đồng

bộ như hiện nay thì nguy cơ thủy ngân xâm nhập vào môi trường sống, đặc

biệt là nước sinh hoạt và nước tưới rất cao.

Bên cạnh đó, các nhà máy xi măng liên tiếp mọc lên để đáp ứng nhu

cầu xây dựng cơ bản của đất nước trong thời kỳ đô thị hóa. Các lò nung trong

các nhà máy sản xuất xi măng ở Việt Nam hiện nay vẫn chủ yếu là sử dụng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

than đá làm nhiên liệu. Do đó có thể thấy rằng nguy cơ phát thải thủy ngân từ

hoạt động sản xuất xi măng cũng sẽ không nhỏ.

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh có 7 nhà máy nhiệt điện than,

với tổng công suất là 4.150MW, chiếm 16% tổng sản lượng điện cả nước.

Lượng điện sản xuất 5 năm đạt 63,1 tỉ KWh, bình quân tăng 30,1%. Trong

số này, chỉ có 2 khu vực nằm xa khu dân cư, là Nhà máy nhiệt điện Mạo

Khê ở xã Bình Khê, huyện Đông Triều và Nhà máy nhiệt điện Mông Dương

1, 2 ở phường Mông Dương với công suất là 1080 MW và 1240 MW. Trong

đó, riêng thành phố Cẩm Phả có 4 nhà máy nhiệt điện. Theo quy hoạch,

Quảng Ninh sẽ có thêm khoảng 4 - 5 nhà máy nhiệt điện nữa, trong đó có

Nhà máy nhiệt điện Thăng Long, công suất 600MW, được khởi công xây

dựng tháng 10.2014, tại huyện Hoành Bồ. Theo hiện trạng và quy hoạch

phát triển của ngành công nghiệp nhiệt điện than tại Quảng Ninh, môi

trường (không khí, chất thải rắn, nước thải, nước mặt, nước biển ven bờ…)

sẽ chịu áp lực lớn, đối mặt với nguy cơ ô nhiễm thủy ngân từ các nguồn thải

của các nhà máy nhiệt điện trên.

1.4. Các phương pháp phân tích thuỷ ngân

1.4.1. Các phương pháp phân tích tổng thuỷ ngân

Hiện nay, có nhiều phương pháp nhạy và chọn lọc được sử dụng để

xác định thuỷ ngân như: phương pháp vi trọng lượng, phương pháp chuẩn

độ, phương pháp đo quang, phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES),

huỳnh quang nguyên tử (AFS), phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử

plasma sóng ngắn (MIP-AES), phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử

plasma trực tiếp (DCP-AES), phương pháp kích hoạt nơtron (NAA), phương

pháp phổ huỳnh quang tia X (XRF), phương pháp vi phân tích với đầu dò

điện tử (EPMA), phương pháp phát xạ tia X bởi proton (PIXE), phương

pháp phổ khối lượng (MS), phương pháp điện hoá, phương pháp sắc ký

(GC) và các phương pháp khác.

1.4.1.1. Phương pháp vi khối lượng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Mặc dù ngày nay phương pháp này không được sử dụng làm phân

tích, nhưng nó đã được quan tâm trong thời gian trước. Thủy ngân được

tích lũy trên bụi đồng trong dung dịch axit, rồi gia nhiệt để thủy ngân bay hơi

và tạo hỗn hống trên phoi vàng, sau đó quan sát bằng kính lúp. Thủy ngân

cũng được định lượng khi khử thủy ngân hợp chất về thủy ngân nguyên

nguyên tố dạng hình cầu nhỏ và soi bằng kính hiển vi [22].

1.4.1.2. Phương pháp đo quang

Phương pháp đo quang là phương pháp phổ biến nhất dùng để xác định

thuỷ ngân vào những năm 1960, bằng cách sử dụng chất tạo phức là

diphenylthiocarbazo hoặc dithizon. Phương pháp này dựa trên phép đo quang

của phức màu được chiết vào dung môi hữu cơ sau khi tất cả các dạng thuỷ ngân trong mẫu đã được chuyển thành Hg2+ rồi tạo phức với dithizon. Một lượng lớn các bài báo đã đóng góp cho việc xác định thuỷ ngân nhanh hơn,

hiệu quả hơn và nhạy hơn [23].

Năm 1965, hiệp hội phân tích (AOAC) đưa ra phương pháp tiêu chuẩn

cho việc phân tích thuỷ ngân với quy trình giải chiết, trong đó thuỷ ngân

dithionat trong chlorofom được giải chiết vào dung dịch natrithiosunfat, sau

đó phân huỷ phức thủy ngân thiosunfat và chiết lại bằng dithizon trong

chlorofom. Giới hạn phát hiện của phương pháp này là 1µg thủy ngân, vì vậy

mà một số phòng thí nghiệm cho đến nay vẫn tiếp tục phân tích thuỷ ngân

bằng phương pháp này. Phương pháp so màu sử dụng các chất tạo màu khác

nhau hoặc huỳnh quang phân tử cũng đã được áp dụng để xác định thủy ngân.

Tuy nhiên, ưu điểm chủ yếu của phương pháp này là tạo phức trước hoặc sau

cột kết hợp sử dụng sắc ký lỏng hiệu năng cao để tách các dạng thủy ngân và

các và các chất ảnh hưởng Dithizon, Dithiocarbamat và các dẫn xuất của

chúng được tạo phức với thủy ngân, rồi tách bằng cột pha đảo và xác định

bằng detector UV-VIS hoặc huỳnh quang [24].

1.4.1.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Quang phổ hấp thụ nguyên tử là phương pháp phổ biến nhất để xác

định thủy ngân trong tất cả các đối tượng mẫu, phương pháp này dựa trên

phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân kết hợp với kỹ thuật hoá hơi

lạnh (CV-AAS). Do thủy ngân là nguyên tố kim loại duy nhất có áp suất hơi

bão hoà rất cao tại nhiệt độ tương đối thấp nên có thể dễ dàng định lượng

bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử. Thủy ngân được giải phóng từ

dung dịch thành hơi nguyên tử nhờ quá trình khử chọn lọc và được cuốn đi

nhờ dòng không khí.Người ta thường dùng Sn2+ để khử thủy ngân về trạng

thái hơi nguyên tử [18]. Gần đây, NaBH4 cũng được dùng làm chất khử để

xác định thủy ngân.

Những kỹ thuật loại trừ các chất ảnh hưởng khi xác định thủy ngân

trong môi trường hữu cơ và các đối tượng mẫu khó phân hủy hoàn toàn khi

dùng đến cả axit mạnh, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Hai kỹ thuật được sử

dụng để loại bỏ chất ảnh hưởng là: kỹ thuật tạo hỗn hống với vàng (Au) để

làm sạch hơi thủy ngân và kỹ thuật bổ chính nền quang học.

Kỹ thuật tạo hỗn hống với vàng dựa trên quá trình hấp thụ chọn lọc của

thủy ngân trên bề mặt vàng ở nhiệt độ phòng, sau khi hơi hữu cơ được loại

bỏ, thủy ngân được giải phóng ra khỏi bẫy vàng bằng cách gia nhiệt và được

ghi đo phổ. Kỹ thuật này không những để tinh chế thủy ngân mà còn được sử

dụng để làm giàu thủy ngân trong một thể tích nhỏ trước khi đo nhằm tăng độ

nhạy của phép đo [20].

Bổ chính nền quang học được dùng để loại bỏ sự hấp thụ phân tử do

hơi hữu cơ gây ra. Trong thời gian đầu, người ta dùng nguồn sáng liên tục và

sau này người ta dùng hiệu ứng Zeeman kết hợp với đèn liên tục để bổ chính

nền. Những kỹ thuật này cần thiết khi nguyên tử hoá mẫu bằng lò graphit

trong trường hợp mẫu có thành phần nền phức tạp. Phương pháp quan phổ

hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật bổ chính nền bằng hiệu ứng Zeenman

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

thích hợp cho việc đo mẫu rắn do ảnh hưởng của phổ nền được loại trừ nhờ

hiệu ứng này.

Để tăng độ nhạy của phương pháp, người ta thường sử dụng các chất

cải biến nền như Pd để tối ưu hoá quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu,

phương pháp này đã được áp dụng để phân tích mẫu bùn mà không cần

phân hủy [25].

Độ nhạy của phép xác định thủy ngân được tăng lên 30 lần khi sử dụng

bước sóng 184,9 nm thay cho bước sóng 253,7 nm [26]. Tuy nhiên việc sử

dụng bước sóng 184,9 nm phải được tiến hành trong môi trường chân

không,do đó rất khó thực hiện khi phân tích mẫu hàng loạt.

Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ

nguyên tử kết hợp với kỹ thuật hóa hơi lạnh để phân tích hàm lượng tổng thủy

ngân trong động vật hai mảnh.

1.4.1.4. Phương pháp phổ huỳnh quang nguyên tử

Một số tác giả đã ứng dụng phương pháp phổ huỳnh quang nguyên tử

để xác định thủy ngân [27]. Hầu hết các tác giả trước đây thường dùng kỹ

thuật nguyên tử hóa ngọn lửa và kích thích huỳnh quang bằng nguồn laser,

giới hạn phát hiện của thủy ngân trong nước được xác định bằng phương pháp

này khoảng 2µg/l. Để tăng độ nhạy của phương pháp, các kỹ thuật nguyên tử

hoá bằng hồ quang điện và hoá hơi lạnh đã được áp dụng.

Cường độ huỳnh quang trong không khí bị giảm do sự dập tắt huỳnh

quang bởi oxy và nitơ. Khi thay thế không khí bằng argon (Ar) thì độ nhạy

của phương pháp tăng lên khoảng 86 lần. Kỹ thuật này được áp dụng để xác

định thuỷ ngân bằng cách tạo hỗn hống với vàng hoặc tách pha bằng ống xốp

polytetrafloetylen (teflon) sau đó đo phổ huỳnh quang của thuỷ ngân.

Nhiều tác giả đã áp dụng phương pháp này để xác định Hg trong không

khí và trong nước. Hơi thuỷ ngân được giải phóng khỏi dung dịch bởi quá

trình khử hoá học và được bẫy vào trong ống bằng vàng. Sau đó, ống vàng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

được gia nhiệt đến 700°C để giải phóng thuỷ ngân và đưa vào cuvet để đo

mẫu. Phương pháp này có giới hạn phát hiện ở nồng độ thấp và độ lệch chuẩn

tương đối khoảng 3% với nồng độ thủy ngân là 1ng.

Khi phương pháp huỳnh quang nguyên tử kết hợp với nguồn cảm ứng

cao tần Plasma để nguyên tử hoá mẫu thì giới hạn phát hiện khoảng 0,5 ng/l,

nếu thay thế đèn catốt rỗng bằng đèn hơi thuỷ ngân thì giới hạn phát hiện của

phương pháp khoảng 0,2 ng/l. Mặc dù độ nhạy của phương pháp này có được

cải tiến nhưng nó không có nhiều ưu điểm so với phương pháp quang phổ hấp

thụ nguyên tử.

1.4.1.5. Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử

Trong lịch sử, phương pháp phổ phát xạ nguyên tử đã được các nhà địa

chất sử dụng rất phổ biến, phương pháp này đã được phát triển mạnh mẽ

trong hai thập kỷ qua, bằng việc thay thế nguồn phát xạ ngọn lửa bằng các

nguồn khác như hồ quang, laser, cảm ứng cao tần plasma, tạo dòng plasma

trực tiếp hoặc plasma tần số radio.

Thuỷ ngân trong nước được xác định bằng kỹ thuật plasma tạo sóng

ngắn He ở áp suất khí quyển kết hợp với hoá hơi lạnh (CV-MIP-ES) [28], giới

hạn phát hiện của phương pháp này vào khoảng 4 ng. Việc ghép nối thiết bị

phân tích dòng chảy với thiết bị trên đã được nhiều tác giả đề cập. Hơi thuỷ

ngân và hiđrua kim loại liên tục được đưa vào buồng tạo plasma còn hơi nước

và hiđro sinh ra trong quá trình khử được giữ lại trên màng xốp. Giới hạn phát

hiện thuỷ ngân của phương pháp này là 50 ng/l.

Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử sử dụng nguồn cảm ứng plasma

cũng được áp dụng để phân tích thuỷ ngân trong mẫu nước. Để tăng hiệu suất

quá trình hoá hơi nguyên tử, amoni sunfua (NH4)2S được bơm vào cùng với

mẫu, nhờ đó độ tuyến tính của phương pháp đạt là 10 - 1000 ng/l.

Kết quả thu được từ việc phân tích hàm lượng thuỷ ngân tổng số trong

mẫu máu và cá bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật hoá

hơi lạnh và quang phổ phát xạ nguyên tử sử dụng nguồn tạo plasma trực tiếp kết 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

hợp hoá hơi lạnh (CV-DCP) là khá phù hợp. Tuy nhiên độ nhạy của phương

pháp này còn hạn chế, giới hạn phát hiện đối với thuỷ ngân là 20 mg/l.

1.4.1.6. Phương pháp phân tích huỳnh quang tia X và kích hoạt nơtron

Ưu điểm cơ bản của phương pháp huỳnh quang tia X và kích hoạt

nơtron là thời gian phân tích tương đối ngắn, không cần phân hủy mẫu trước

khi phân tích có độ nhạy và độ chính xác cao.

Nguyên tắc của phương pháp kích hoạt nơtron là dùng chùm nơtron

kích hoạt mẫu và đo bức xạ gama được giải phóng bởi Hg197. Giới hạn phát

hiện của phương pháp này khoảng 1 ng/l.

Phương pháp kích hoạt nơtron đã được ứng dụng nhiều để phân tích thủy

ngân trong các mẫu rắn có thành phần đơn giản, thủy ngân được xác định trực

tiếp mà không cần xử lý mẫu trước khi phân tích. Đối với các mẫu sinh học và

môi trường như các mẫu trầm tích, mô tế bào, máu …do có thành phần tương

đối phức tạp nên trước khi phân tích, mẫu cần thiết phải được xử lý. Một số tác

giả chỉ ra rằng quá trình xử lý mẫu thường gây mất thủy ngân do trước khi

phân tích mẫu phải được làm khô. Do vậy phương pháp này ít được sử dụng để

phân tích thủy ngân và dạng thủy ngân trong các mẫu sinh học và môi trường.

Phương pháp quang phổ huỳnh quang tia X phản xạ toàn phần là kỹ

thuật mới trong phân tích đa nguyên tố với độ nhạy tốt. Thuỷ ngân trong mẫu

rắn được phân tích trực tiếp bằng phương pháp này mà không cần quá trình

phân huỷ mẫu bằng axit.

1.4.1.7. Phương pháp phổ khối lượng

Phương pháp phổ khối nguồn tia điện (spark source) lần đầu tiên được

áp dụng phân tích thủy ngân trong táo [29], nguyên tắc của phương pháp là

tạo ra xung điện giữa hai điện cực để hóa hơi và ion hóa mẫu, sau đó các ion

được đưa vào detector khối phổ và sử dụng một đồng vị ổn định làm nội

chuẩn. Phương pháp phổ khối nguồn tia điện được ứng dụng nhiều vào

những năm 70, hiện nay nó được thay thế bằng phương pháp phổ khối lượng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

với nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICP-MS), do phương pháp này có nhiều

ưu điểm vượt trội.

Phương pháp ICP-MS kết hợp với phương pháp khử liên tục sử dụng

NaBH4 đã được ứng dụng để xác định Hg ở hàm lượng vết trong nước tự

nhiên và trầm tích. Sự phát triển của phương pháp ICP-MS đã mở rộng lĩnh

vực phân tích thủy ngân không chỉ trong các đối tượng địa chất mà còn trong

nhiều lĩnh vực khác nhau như lĩnh vực sinh hóa, hóa dầu…Việc kết hợp sử

dụng phương pháp phân tích dòng chảy, sắc ký lỏng ghép với thiết bị ICP-MS

đã đươc nhiều tác giả nghiên cứu [30].

1.4.1.8. Phương pháp phân tích điện hoá

Những kỹ thuật cực phổ đã được sử dụng để phân tích dạng thủy ngân

trong mẫu nước. Thế oxy hóa khử của những dạng thủy ngân khác nhau là

khác nhau do đó người ta có thế xác định dạng thủy ngân bằng phương pháp

cực phổ. Metyl thủy ngân có thể được xác định trong môi trường không tạo

phức bằng phương pháp vôn-ampe hòa tan anot xung vi phân trên điện cực

màng vàng ,giới hạn phát hiện khoảng 2.10-8 mol/l với thời gian điện phân là

5 phút [31]. Tuy nhiên khi áp dụng phương pháp này cho các mẫu sinh học và

môi trường,người ta cần thiết phải loại bỏ những chất ảnh hưởng mà quá trình

thao tác không đơn giản như đối với phương pháp CV-AAS.

1.4.2. Phương pháp phân tích hàm lượng thủy ngân bằng phương pháp

quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ thuật hóa hơi lạnh

Cơ sở lý thuyết của phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là

dựa trên sự hấp thụ năng lượng (bức xạ đơn sắc) của nguyên tử tự do của một

nguyên tố ở trạng thái hơi (khí) khi chiếu chùm tia bức xạ đơn sắc qua đám

hơi nguyên tử tự do của nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ. Môi trường

hấp thụ chính là đám hơi nguyên tử tự do của mẫu phân tích.

Quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật hóa hơi lạnh dựa trên

việc chuyển các nguyên tố cần xác định về dạng hợp chất hydrua hoặc nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

tử tự do dễ bay hơi. Kỹ thuật này được áp dụng cho các nguyên tố: Hg, As,

Se, Te, Sb, Sn, Bi… là những nguyên tố dễ chuyển về dạng nguyên tử tự do

hoặc hợp chất hydrua dễ bay hơi nhờ phản ứng với các chất khử mạnh nào đó.

Các chất khử được dùng là: bột kẽm, bột magie, NaBH4, SnCl2…

Đối với nguyên tố thuỷ ngân, trong dung dịch nó là cation, sau khi

được khử thành thủy ngân nguyên tố sẽ bay hơi thành các nguyên tử tự do

ngay ở nhiệt độ phòng. Người ta thường dùng hai chất khử là NaBH4 và

SnCl2, phản ứng xảy ra như sau:

2 NaBH4 + Hg2+ → Hg + B2H6↑ + H2↑ + 2Na+

SnCl2 + Hg2+ → Sn4+ + Hg0 + 2 Cl-

Nghiên cứu này sử dụng hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử kỹ

thuật hóa hơi lạnh, cụ thể là máy phân tích thủy ngân bán tự động Model Hg

201 - Semi.

Nguyên tắc hoạt động của thiết bị được mô tả như sau:

Hình 1.2. Mô hình hệ thống hóa hơi lạnh cải tiến

Thiết bị được trang bị thêm một van 4 chiều và bơm tuần hoàn như

hình trên. Hơi thuỷ ngân được tạo ra từ bình phản ứng được làm giàu bằng

cách chạy tuần hoàn trong hệ với khoảng thời gian nhất định (thông thường là

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

30 giây). Hơi axit được bẫy nhờ bình chứa dung dịch NaOH 5M. Sau đó,

quay van bốn chiều một góc 90°, hơi thuỷ ngân được dẫn qua bình đá để loại

bỏ hơi nước rồi chuyển vào cuvet.

Nhờ hệ thống này được cải tiến, hơi thuỷ ngân được tích luỹ và đo tức

thời nên tín hiệu thu được pic sắc nét, tổng số tín hiệu trên nhiễu nên được

nâng cao.

Hình 1.3. Phổ hấp thụ của thủy ngân trước và sau khi cải tiến thiết bị

Hình 1.4. Phổ hấp thụ của thủy ngân nồng độ 2 μg/l

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 1.5. Phổ hấp thụ của thủy ngân nồng độ từ 0,1 đến 2,0 μg/l

Hình 1.6. Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử kỹ thuật hóa hơi lạnh

phân tích thủy ngân bán tự động Model HG - 201

Mẫu phân tích (5 ml) được đưa vào bình phản ứng, sau đó thêm 1 ml

SnCl2 10% để khử ion thuỷ ngân về thuỷ ngân nguyên tử ở trạng thái hơi theo

phương trình.

Hg2+ + SnCl2 Sn4+ + Hg0 + 2Cl-

Hơi thuỷ ngân được tạo ra từ bình phản ứng được làm giàu bằng cách

chạy tuần hoàn trong hệ với khoảng thời gian nhất định (thông thường là 30

giây), hơi axit kéo theo được loại bỏ nhờ bình chứa dung dịch NaOH 1M. Sau

đó, quay van bốn chiều một góc 90°, hơi thuỷ ngân được dẫn qua bình đá để 30 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

loại bỏ hơi nước rồi chuyển vào cuvet thạch anh nằm trên chùm sáng của đèn

catốt rỗng và đo thủy ngân tại bước sóng 253,7 nm.

Cũng như các phương pháp phân tích khác, phương pháp phân tích quang

phổ hấp thụ nguyên tử cũng có những ưu, nhược điểm nhất định. Đó là:

- Ưu điểm:

+ Độ nhạy cao: độ nhạy và độ chọn lọc tương đối cao. Phân tích hàm

lượng vết và siêu vết.

+ Tín hiệu thu pic sắc nét, độ lặp lại cao.

+ Chi phí thấp.

- Nhược điểm:

+ Do độ nhạy cao, phân tích hàm lượng vết và siêu vết nên ảnh

hưởng lớn bởi yếu tố nhiễm bẩn; hóa chất phải tinh khiết, dụng cụ phải

đảm bảo cho phân tích.

1.5. Một số phương pháp xử lý mẫu trước khi phân tích

Đối tượng chính của phương pháp phân tích theo AAS là phân tích vi

lượng các nguyên tố trong các loại mẫu vô cơ hoặc hữu cơ. Nguyên tắc chung

khi phân tích các loại mẫu này gồm hai giai đoạn:

- Giai đoạn 1: xử lý mẫu để đưa nguyên tố cần xác định về trạng thái

dung dịch theo một kỹ thuật phù hợp để chuyển được hoàn toàn nguyên tố đó

vào dung dịch.

- Giai đoạn 2: Phân tích các nguyên tố dựa trên phổ hấp thụ nguyên tử

của nó, trong những điều kiện thích hợp đã được nghiên cứu và lựa chọn.

Trong đó giai đoạn 1 cực kỳ quan trọng không những đối với phương

pháp AAS mà còn đối với các phương pháp khác khi phân tích kim loại. Nếu

xử lý mẫu không tốt có thể dẫn đến mất nguyên tố phân tích (gây sai số âm)

hoặc nhiễm bẩn mẫu (sai số dương), làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích,

đặc biệt khi phân tích vi lượng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Tuỳ thuộc vào bản chất của chất phân tích, đối tượng mẫu, điều kiện

trang bị kỹ thuật…có các phương pháp sau đây để xử lý mẫu

a. Xử lý mẫu vô cơ

Phân tích dạng trao đổi (còn gọi là dạng dễ tiêu): kim loại ở thể này có

thể tan được trong nước, dung dịch muối hoặc axit loãng.

Phân tích tổng số: để phân tích tổng số người ta phá huỷ cấu trúc của

mẫu để chuyển kim loại về dạng muối tan. Có thể phá huỷ mẫu bằng các

loại axit có tính oxi hoá mạnh như axit nitric, sunfuric, pecloric hoặc hỗn

hợp các axit.

b. Xử lý mẫu hữu cơ

Các chất hữu cơ rất phong phú, đa dạng. Trong các mẫu này kim loại ít

khi ở dạng dễ tiêu, do đó để phân tích kim loại trong mẫu hữu cơ, thường phải

tiến hành phân tích tổng số. Trong khi phân tích, mẫu thường được xử lý bằng

một trong các phương pháp sau: vô cơ hoá khô, vô cơ hoá ướt, xử lý ướt bằng

lò vi sóng, xử lý mẫu bằng kỹ thuật lên men.

* Phương pháp vô cơ hoá khô

Nguyên tắc: Đốt cháy hợp chất hữu cơ có trong mẫu phân tích để giải

phóng kim loại ra dưới dạng oxit, muối hoặc kim loại, sau đó hoà tan tro mẫu

bằng các axit thích hợp.

Phương pháp vô cơ hoá khô đơn giản, triệt để, yêu cầu tối thiểu sự chú

ý của nguời phân tích, nhưng có nhược điểm là làm mất nguyên tố dễ bay hơi

như Hg, As, Pb ... khi nhiệt độ ở trên 500°C.

Để khắc phục nhược điểm này nguời ta thường cho thêm các chất bảo

vệ như MgO, Mg(NO3)2 hay KNO3 và chọn nhiệt độ thích hợp.

* Phương pháp vô cơ hoá ướt

Nguyên tắc: Oxi hoá chất hữu cơ bằng một axit hoặc hỗn hợp axit có

tính oxi hoá mạnh thích hợp.

Phương pháp vô cơ hoá ướt rút ngắn thời gian so với phương pháp vô

cơ hoá khô, bảo toàn được chất phân tích, nhưng phải dùng một luợng axit

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

khá nhiều, vì vậy yêu cầu các axit phải có độ tinh khiết rất cao.

* Phương pháp vô cơ hoá bằng lò vi sóng

Thực chất là vô cơ hoá ướt được thực hiện trong lò vi sóng.

Nguyên tắc: Dùng năng lượng của lò vi sóng để đun nóng dung môi và

mẫu được đựng trong bình kín. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất có thể dễ

dàng hoà tan được mẫu.

Đây là phương pháp xử lý mẫu hiện đại, làm giảm đáng kể thời gian xử

lý mẫu, không bị mất mẫu và vô cơ hoá được triệt để. Có thể cùng một lúc vô

cơ hóa được nhiều mẫu. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thiết bị đắt tiền

mà nhiều cơ sở không đủ điều kiện trang bị.

* Phương pháp lên men

Nguyên tắc: Hoà tan mẫu thành dung dịch hay huyền phù. Thêm men

xúc tác và lên men ở nhiệt độ 37 - 40°C trong thời gian từ 7 - 10 ngày. Trong

quá trình lên men, các chất hữu cơ bị phân huỷ thành CO2, axit, nước và giải

phóng các kim loại trong hợp chất hữu cơ dưới dạng cation trong dung dịch.

Phương pháp lên men là phương pháp êm dịu nhất, không cần hoá chất,

không làm mất các nguyên tố phân tích, rất thích hợp với việc phân tích các

mẫu đường, sữa, nước ngọt, tinh bột. Nhưng thời gian xử lý mẫu rất lâu và

phải chọn được các loại men thích hợp. Trong các đối tượng phức tạp, khi các

nguyên tố đi kèm có nồng độ rất cao trong mẫu ảnh hưởng tới việc xác định

nguyên tố cần phân tích bằng AAS thì người ta phải dùng thêm kỹ thuật chiết,

kỹ thuật này không những tách được các nguyên tố đi kèm mà còn làm giàu

được nguyên tố cần phân tích.

c. Tác nhân vô cơ hoá

Khi xử lý mẫu bằng phương pháp vô cơ hoá ướt và lò vi sóng, việc lựa

chọn tác nhân oxi hoá phải căn cứ vào khả năng, đặc tính oxi hoá của thuốc

thử và đối tượng mẫu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

- Axit nitric (HNO3)

Axit nitric là một chất được sử dụng rộng rãi nhất để vô cơ hoá mẫu.

Đây là tác nhân vô cơ hoá dùng để giải phóng nhanh vết nguyên tố từ các cốt

sinh học và thực vật dưới dạng muối nitrat dễ tan. Điểm sôi của axit nitric ở

áp suất khí quyển là 120°C, lúc đó chúng sẽ oxi hoá toàn bộ các chất hữu cơ

trong mẫu và giải phóng kim loại dưới dạng ion.

Loại mẫu được áp dụng: Chủ yếu là các mẫu hữu cơ như nước giải

khát, protein, chất béo, nguyên liệu thực vật, nước thải, một số sắc tố polyme

và các mẫu trầm tích.

- Axit sunfuric (H2SO4) Axit sunfuric là chất có tính oxi hoá mạnh có nhiệt độ sôi cao 339°C.

Khi kết hợp với axit nitric có khả năng phá huỷ hoàn toàn hầu hết các hợp

chất hữu cơ. Nếu sử dụng lò vi sóng thì phải vô cơ hoá trước trong cốc thuỷ

tinh hay thạch anh và giám sát quá trình tăng nhiệt độ của lò.

Loại mẫu được áp dụng: mẫu hữu cơ, oxit vô cơ, hiđroxit, hợp kim,

kim loại, quặng.

- Axit pecloric (HClO4) Axit pecloric có tính oxi hoá mạnh, có thể ăn mòn các kim loại không

phản ứng với các axit khác, phá huỷ các hợp chất hữu cơ. Do HClO4 có thể gây nổ mạnh khi tiếp xúc với nguyên liệu hữu cơ và các chất vô cơ dễ bị oxi

hoá nên phải oxi hoá mẫu bằng HNO3 trước sau đó mới sử dụng HClO4.

Trong trường hợp phá mẫu bằng lò vi sóng cần phải rất thận trọng, vì

trong bình kín, ở áp suất và nhiệt độ cao HClO4 rất dễ gây nổ.

Loại mẫu được áp dụng: Các mẫu vô cơ và hữu cơ. Trong nhiều trường

hợp ta phải sử dụng hỗn hợp các axit mới có thể vô cơ hoá được hoàn toàn mẫu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

1.6. Một số nghiên cứu phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong động

vật hai mảnh vỏ

Vấn đề ô nhiễm metyl thủy ngân trong nước có thể được giám sát bằng

cách xác định sự tích lũy sinh học của thủy ngân trong cá và động vật có vỏ.

Nằm trong tầng thứ 2 của chuỗi dinh dưỡng, các động vật thân mềm có khả

năng tích lũy cả các nguyên tố thiết yếu và không thiết yếu từ môi trường

nước nơi chúng cư ngụ [32]. Các loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ ăn lọc

như vẹm, sò, hàu có thể tích lũy ít metyl thủy ngân hơn so với các loài cá ăn

thịt, do vậy ít nguy hại hơn đối với người tiêu dùng. Chúng phân bố rộng rãi

và dễ dàng thu hoạch và thường được đề xuất làm chỉ thị sinh học cho chất

lượng nước và mức độ ô nhiễm môi trường [2, 9, 32, 33]. Ngoài ra, việc giám

sát hàm lượng thủy ngân trong cá và động vật có vỏ, thực phẩm phổ biến của

người dân trong từng khu vực cụ thể là phương pháp hiệu quả để đánh giá

mức độ phơi nhiễm thủy ngân vì ở con người quá trình phơi nhiễm thủy ngân

chủ yếu xảy ra do ăn cá và động vật có vỏ. Theo Đạo luật về Vệ sinh an toàn

thực phẩm của Nhật quy định, tiêu chuẩn tạm thời về hàm lượng tổng thủy

ngân trong cá và động vật có vỏ là 0,4 mg/kg (khối lượng tươi) và hàm lượng

tổng thủy ngân thông thường trong cá và động vật có vỏ nằm trong khoảng

0,01 - 0,1 mg/kg (khối lượng tươi) [7].

Nguyễn Văn Khánh và cộng sự đã tiến hành đánh giá hàm lượng tổng

thủy ngân trong 2 loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ là Ngao dầu (Meretrix

meretrix) và Hến (Corbicula sp.) tại khu vực Cửa Đại, Hội An [34] cho thấy

hàm lượng tổng thủy ngân lần lượt nằm trong khoảng 0,038 - 0,118 mg/kg

tươi và 0,036 - 0,112 mg/kg, đều thấp hơn giới hạn tối đa cho phép (0,5

mg/kg) trong thực phẩm theo QCVN 8-2:2011/BYT [8]. Tuy nhiên, hàm

lượng tổng thủy ngân tăng dần khi kích thước và thể tích của loài này tăng

lên. Tương tự, trong một nghiên cứu đánh giá hàm lượng tích lũy của kim loại

nặng trong các loài động vật hai mảnh vỏ ở một số cửa sông tại khu vực miền

Trung, Việt Nam, năm 2014 [35], nhóm nghiên cứu của Nguyễn Văn Khánh

cũng cho thấy hàm lượng tổng thủy ngân trong các loài Hến (Corbicula

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

subsulcata), Ngao dầu (Meretrix meretrix), Vẹm xanh (Perna viridis), Hàu

(Saccostrea sp.) nằm trong khoảng 0,16 - 0,74 mg/kg tươi, trong đó chỉ có 2

mẫu Hến (0,58 ± 0,13 mg/kg tươi) và Hàu (0,74 ± 0,23 mg/kg) có hàm lượng

tổng thủy ngân vượt giới hạn 0,5 mg/kg. Sự tích lũy của các kim loại nặng

(Hg, Cd, Pb, Cr) trong 4 loài này nhuyễn thể này có thể bị ảnh hưởng bởi môi

trường sống, thời gian thu mẫu và đặc tính của các loài khác nhau.

Khi nghiên cứu cơ chế tích tụ thủy ngân trong loài Nghêu trắng

(Meretrix Lyrata) phân bố ở vùng cửa sông Bạch Đằng, Hải Phòng, Việt Nam

tác giả Lê Xuân Sinh đã áp dụng phương pháp phân tích thủy ngân tổng theo

phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp với kĩ thuật hóa hơi lạnh

dùng tác nhân khử SnCl2 theo cách truyền thống nên kết quả có sai số trung

bình là 8%, độ tập trung là 95% [36]. Kết quả cho thấy hàm lượng tổng thủy

ngân tích tụ trong mô thịt của nghêu nuôi ở bãi triều cao và bãi triều thấp lần

lượt là 35,5 ± 14,4 ng/g và 59,1 ± 33,4 ng/g. Nghiên cứu cũng cho thấy có sự

tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng thủy ngân tích tụ trong mô nghêu với

thời gian sinh trưởng và độ béo của nghêu. Sự tích tụ tăng dần theo thời gian

khẳng định vai trò chỉ thị sinh học của nghêu.

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Chatterjee và cộng sự [37] đã tiến hành

đánh giá hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu trầm tích và sinh vật tại

khu vực đất ngập nước và các vùng ven biển ở Sundarban, Ấn Độ. Kết quả

xác định hàm lượng tổng thủy ngân trong 2 loài động vật hai mảnh vỏ nằm

trong khoảng 0,02 µg/g trong cồi của S. acuminata tới 0,42 µg/g trong xúc tu

của loài M. birmanica. Tác giả Helena A. Kehrig và các cộng sự [32] cũng

tiến hành phân tích đánh giá hàm lượng tổng thủy ngân và metyl thủy ngân

trong 3 loài động vật hai mảnh vỏ (Vẹm nâu - Perna perna, Hàu rừng ngập

mặn - Crassostrea rhizophorae, Ngao - Anomalocardia brasiliana). Hàm

lượng tổng thủy ngân (khối lượng khô) xác định trong 3 loài lần lượt là 75,5 ±

0,23 µg/kg; 18,5 ± 3,6 µg/kg; 1,1 ± 0,1 µg/kg). Các kết quả này không khác

biệt nhiều so với các số liệu thu được từ việc đánh giá hàm lượng tổng thủy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

ngân trong các loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ tại các khu vực ven biển

trên khắp thế giới.

Qua các nghiên cứu kể trên, có thể thấy tiềm năng sử dụng các loài

nhuyễn thể là động vật thân mềm hai mảnh vỏ làm chỉ thị sinh học nhằm đánh

giá mức độ ô nhiễm thủy ngân trong thực phẩm và môi trường. Các loài động

vật thân mềm hai mảnh như Bàn mai, Ngán, Ngao (Nghêu), Móng tay, Sò

điệp, Sò tai, Quéo, Vạng, Hàu là những loài thực phẩm phổ biến và được ưa

chuộng tiêu dùng tại các khu vực ven biển Việt Nam; chúng đặc biệt quen

thuộc với các cư dân sinh sống tại tỉnh Quảng Ninh. Chính vì vậy, việc đánh

giá hàm lượng thủy ngân trong các loài này một mặt cho biết mức độ an toàn

của thực phẩm đối với thủy ngân, mặt khác cho phép đánh giá sơ bộ chất

lượng môi trường tại khu vực vốn bị ảnh hưởng nhiều bởi các hoạt động công

nghiệp như khai thác than, nhiệt điện than…

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Chương 2

THỰC NGHIỆM

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích hàm lượng tổng thủy

ngân trong động vật hai mảnh vỏ bằng phương pháp quang phổ hấp thụ

nguyên tử kết hợp với kỹ thuật hoá hơi lạnh cải tiến.

- Ứng dụng quy trình phân tích vừa xây dựng xác định và đánh giá hàm

lượng tổng thủy ngân trong một số mẫu động vật hai mảnh vỏ thu được tại 3

khu vực Cẩm Phả, Hạ Long và Vân Đồn của tỉnh Quảng Ninh.

2.1.2. Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Hg.

- Xây dựng quy trình xử lý mẫu và phân tích thủy ngân tổng số trong

mẫu động vật hai mảnh.

- Đánh giá phương pháp phân tích:

+ Xây dựng đường chuẩn xác định thủy ngân,

+ Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp,

+ Đánh giá độ lặp lại và độ chính xác của phương pháp.

- Phân tích định lượng hàm lượng tổng thủy ngân trong một số mẫu

động vật hai mảnh vỏ theo phương pháp xây dựng được.

- Xử lý và đánh giá kết quả theo các phương pháp phân tích thống kê.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu

- Tìm và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến các tổng thủy ngân và

động vật hai mảnh.

- Phân tích và tổng hợp tài liệu về các quy trình phân tích hàm lượng

tổng thủy ngân.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

2.2.2. Phương pháp thực nghiệm

- Thu thập mẫu tại 3 địa điểm đã chọn.

- Xử lý sơ bộ mẫu.

- Xác định hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu.

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu

- Xử lý số liệu thu được bằng phần mềm Microsoft Excel 2010.

2.3. Các thông số đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích

2.3.1. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)

Giới hạn phát hiện (LOD) 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 của đường nền. Giới hạn định lượng (LOQ) là nồng độ thấp

nhất của chất phân tích mà phương pháp định lượng được với tín hiệu phân tích

có ý nghĩa định lượng so với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu của đường nền,

có độ chính xác và độ đúng chấp nhận được trong điều kiện thử nghiệm.

Sau khi xây dựng đường chuẩn, tín hiệu phân tích (y) được coi là tuyến

tính với nồng độ dung dịch chuẩn (x) trong khoảng tuyến tính. Phương trình

đường chuẩn có dạng:

(2.3.1)

Trong đó:

y là tín hiệu phân tích.

x là nồng độ chất phân tích.

b là hệ số góc của phương trình đường chuẩn.

Mô hình này được áp dụng để tính hệ số góc b và giới hạn phát hiện

(LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) như sau [38, 39]:

(2.3.2)

(2.3.3)

Trong đó: Sb là độ lệch chuẩn của tín hiệu đường nền (hay mẫu trắng)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

thu được sau nb thí nghiệm lặp lại (thường là từ 7-10 thí nghiệm).

2.3.2. Độ chụm (độ lặp lại) của phương pháp

Độ lặp lại đặc trưng cho mức độ gần nhau giữa các giá trị riêng lẻ xi khi

tiến hành trên các mẫu thử giống hệt nhau, được tiến hành bằng một phương

pháp phân tích, trong cùng điều kiện thí nghiệm (người phân tích, trang thiết

bị, phòng thí nghiệm) trong các khoảng thời gian ngắn [25].

2.3.3. Độ đúng (độ thu hồi) của thiết bị, của phương pháp

Độ đúng chỉ mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của dãy lớn các

kết quả thí nghiệm và các giá trị quy chiếu được chấp nhận. Do đó, thước đo

độ đúng thường đánh giá qua sai số tương đối hay bằng phương pháp xác

định độ thu hồi [25, 30].

Độ thu hồi (H):

(2.3.4)

Trong đó:

H: Độ thu hồi (%)

Ctt: Nồng độ thực tế của mỗi chất phân tích thu được (tính theo

đường chuẩn)

Clt: Nồng độ lý thuyết của mỗi chất phân tích tính toán từ lượng chuẩn

thêm vào. Ngoài ra, độ đúng của phương pháp còn được khẳng định qua việc

so sánh kết quả thực nghiệm với kết quả đo của một phương pháp đối chứng

tiêu chuẩn khác.

2.4. Thực nghiệm

2.4.1. Lấy mẫu

Các mẫu động vật hai mảnh của 9 loài được lấy tại ba địa điểm khác

nhau: Thành phố Cẩm Phả, Vân Đồn và thành phố Hạ Long. Các mẫu sau

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

khi lấy được ghi kèm theo các thông tin về vị trí lấy mẫu, thời gian và loại

mẫu (Bảng 2.1).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 2.1.Bản đồ vị trí lấy mẫu tại 3 khu vực: Cẩm Phả, Vân Đồn, Hạ Long

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu và thời gian lấy mẫu

Vị trí lấy mẫu Ngày lấy mẫu Tên mẫu

Bàn mai 9/7/2016

Hàu 9/7/2016

Móng tay 9/7/2016

Ngán 9/7/2016

Ngao 9/7/2016 Cẩm Phả

Sò điệp 9/7/2016

Sò tai 9/7/2016

Quéo 9/7/2016

Vạng 9/7/2016

Bàn mai 9/7/2016

Hàu 9/7/2016

Móng tay 9/7/2016

Ngán 9/7/2016

Ngao 9/7/2016 Vân Đồn

Sò điệp 9/7/2016

Sò tai 9/7/2016

Quéo 9/7/2016

Vạng 9/7/2016

Bàn mai 10/7/2016

Hàu 10/7/2016

Móng tay 10/7/2016

Ngán 10/7/2016

Ngao 10/7/2016 Hạ Long

Sò điệp 10/7/2016

Sò tai 10/7/2016

Quéo 10/7/2016

Vạng 10/7/2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

2.4.2. Tiền xử lý và bảo quản mẫu

Mẫu sau khi được thu thập được giữ sống trong chính môi trường nước

tại nơi lấy mẫu để chúng nhả hết các chất bẩn. Trước khi mổ lấy phần thịt bên

trong cần phải rửa kỹ lớp vỏ bên ngoài bằng nước sạch để loại bỏ hết các chất

bẩn bám trên vỏ của chúng. Mẫu được mổ tại phòng thí nghiệm đảm bảo độ

sạch tiêu chuẩn, tay đeo gang polyetylen, dùng dao có lưỡi dùng từ thép

không gỉ, thớt gỗ cứng không tạo mùn. Khi kết thúc mổ một mẫu, trước khi

mổ mẫu thứ tiếp theo phải rửa kỹ dụng cụ bằng nước sạch. Sau khi tách được

phần vỏ cứng, tách lấy phần thịt. Dùng bình tia tráng kỹ phần mẫu vừa thu

được, dùng giấy lọc sạch thấm khô kiệt hết nước bám bên ngoài, đồng nhất

mẫu bằng máy xay... Bảo quản mẫu trong túi nilon chuyên dụng có khóa và

được bảo quản lạnh ở nhiệt độ -16°C.

2.4.3. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu

2.4.3.1. Trang thiết bị

- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử kỹ thuật hóa hơi lạnh phân tích thủy

ngân bán tự động Model HG-201, Sanso Seisakusho Co., Tokyo, Nhật Bản.

- Cân phân tích chính xác đến 10-5 g của hãng Satorius.

- Bình phản ứng (thạch anh) 50 ml, cao 150 mm.

- Bình định mức 50 ml, 100 ml, 500 ml, 1000 ml.

- Các loại pipet 1, 2, 5, 10 ml.

- Cốc thủy tinh 50, 80, 100 ml.

- Túi đựng mẫu động vật hai mảnh.

2.4.3.2. Hóa chất

Do yêu cầu nghiêm ngặt của phép đo nên nước cất, hóa chất phải có độ

tinh khiết cao, trong quá trình nghiên cứu chúng tôi đã dùng các hóa chất:

Merck, Suprapure 1. Axit HNO3 65%

Merck, Suprapure 2. Axit HClO4 72%

Merck, Suprapure 3. Axit H2SO4 98%

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Merck, PA 4. SnCl2

Merck, Suprapure 5. KMnO4

6. Dung dịch chuẩn thuỷ ngân 1000 ppm Merck

7. L-cystein hydrochloride Merck

Merck 8. Muối metyl thủy ngân (CH3HgCl)

9. Toluen Merck

10. NaOH Merck

11. Hydroxylamine hydrochloride (NH2OH.HCl) Merk

Do máy đo thủy ngân có độ nhạy cao nên để tránh tối đa sự nhiễm bẩn,

tất cả các dụng cụ sử dụng để phân tích đều được ngâm trong dung dịch

KMnO4 1% được pha trong môi trường axit, sau đó được rửa bằng nước cất

hai lần và cuối cùng tráng lại bằng nước cất Milli -Q.

2.4.4. Chuẩn bị hoá chất và dung dịch chuẩn

1. Dung dịch KMnO4 1%: Hoà tan 10 g KMnO4 trong 1000 mL H2SO4

1N. Dung dịch thu được sau khi pha được bảo quản trong bình thuỷ tinh tối màu.

2. Dung dịch SnCl2 10%: Hoà tan 10 g SnCl2.2H2O trong 9 ml HCl,

thêm nước cất và định mức đến 100 ml. Dung dịch được đựng trong chai thuỷ

tinh tối màu và được bảo quản lạnh.

3. Dung dịch Hydroxylamin clohydrat (NH2OH.HCl) 1%: Cân 10 g

NH2OH.HCl hoà tan bằng nước cất và thêm nước cất tới vạch 1000 ml.

4. Dung dịch NaOH 5M: Hòa tan 200g NaOH trong 1 lít nước cất.

5. Dung dịch NaOH 0,1M: Hòa tan 4g NaOH trong 1 lít nước cất.

6. Dung dịch L-cystein 0,1%: Hòa tan 10 mg L-cystein hydrochloride

C3H7O2S.HCl.H2O trong 10 mL dung dịch NaOH 0,1M. Dung dịch này được

chuẩn bị hàng ngày.

7. Dung dịch chuẩn gốc metyl thủy ngân: Hòa tan 12,5 mg CH3HgCl

trong 100 mL Toluen, 1 mL dung dịch này có chứa 100 µg Hg.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

8. Dung dịch chuẩn làm việc metyl thủy ngân: Pha loãng dung dịch

chuẩn gốc 100 lần bằng toluen, 1 mL dung dịch này có chứa 1,0 µg Hg.

9. Dung dịch metyl thủy ngân-cystein: Chuyển 0,5 mL dung dịch

chuẩn làm việc metyl thủy ngân và 5 mL dung dịch L-cystein 0,1% vào ống

ly tâm 10 ml, lắc trong 3 phút để chiết metyl thủy ngân sang pha nước. Sau đó

ly tâm 3 phút ở tốc độ 1200 vòng/phút và loại bỏ pha hữu cơ. Dung dịch thu

được chứa 0,1 µg Hg/mL, bảo quản lạnh và trong tối. Dung dịch này được

chuẩn bị hàng tháng.

Do yêu cầu nghiêm ngặt của phép đo, các dụng cụ trước khi sử dụng

cần được ngâm rửa và kiểm tra theo quy trình sau [20]:

Bước 1: Rửa dụng cụ bằng chất tẩy rửa, tráng rửa nhiều lần bằng

nước máy.

Bước 2: Ngâm dụng cụ trong dung dịch KMnO4 1% được pha trong

môi trường axit từ 12 - 24 h, sau đó tráng nước máy nhiều lần.

Bước 3: Ngâm bình bằng dung dịch NH2OH.HCl.

Bước 4: Rửa lại bằng nước máy, tráng lại 3 lần bằng nước cất.

Bước 5: Kiểm tra dụng cụ trước khi sử dụng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Chương 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân

Kết quả nghiên cứu khảo sát và thu thập từ tài liệu tham khảo cho thấy

phương pháp đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân sử dụng kỹ thuật

hoá hơi lạnh trên hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ thuật

hóa hơi lạnh phân tích thủy ngân bán tự động Model Hg 201 - Semi với các

thông số như sau:

Bảng 3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân

Các thông số Các điều kiện được lựa chọn

Đèn thủy ngân MU25L-VQ Nguồn sáng

Bước sóng 253,7 nm

Độ nhạy 8,5

Thời gian đo 60 giây

Thể tích mẫu đo (ml) 5 ml

3.2. Quy trình phân tích tổng thủy ngân

Từ việc lựa chọn các điều kiện tối ưu như các loại axit, nồng độ axit,

chiều dài bình phản ứng, nhiệt độ, thời gian vô cơ hoá mẫu và điều kiện đo

phổ của thủy ngân. Quy trình phân tích tổng thủy ngân trong mẫu động vật

hai mảnh được đưa ra dưới đây:

Cân chính xác 1 gam mẫu động vật hai mảnh vào bình phản ứng 50 ml,

lần lượt cho vào bình 2 ml hỗn hợp axit HNO3 - HClO4 đậm đặc tỉ lệ 1:1, 5 ml

dung dịch H2SO4 đặc và đun ở nhiệt độ 220°C trong 30 phút. Mẫu sau khi

được phân hủy hết để nguội và định mức đến 50 ml sau đó lấy 5 ml đo phổ

hấp thụ nguyên tử của thủy ngân theo kỹ thuật hoá hơi lạnh.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Sơ đồ 3.1. Quy trình phân tích tổng thủy ngân trong động vật hai mảnh

3.3. Đánh giá phương pháp phân tích

3.3.1. Xây dựng đường chuẩn

Pha một dãy các dung dịch có nồng độ Hg2+ lần lượt tương ứng là: 10

µg/l; 20 µg/l; 30 µg/l; 40 µg/l; 50 µg/l từ dung dịch chuẩn Hg2+ 1000 ppm của

Merk, hút lần lượt trong mỗi dung dịch 1 ml cho vào bình phản ứng 50 ml,

tiến hành quá trình vô cơ hoá như mẫu thật: cho vào mỗi bình 2 ml HNO3 -

HClO4 (1:1) và 5 ml H2SO4 đặc rồi đun trên bếp điện có điều khiển nhiệt độ ở

220°C trong 30 phút, sau đó để nguội định mức bằng nước cất đến mức 50

ml. Ta được các dung dịch tương ứng với các nồng độ Hg2+ lần lượt là: 0,2

µg/l; 0,4 µg/l; 0,6 µg/l; 0,8 µg/l; 1,0 µg/l.

Lấy 5 ml dung dịch cho vào bình phản ứng với SnCl2 10% và tiến hành

ghi đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân theo kỹ thuật hoá hơi lạnh theo

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

các điều kiện tối ưu đã được lựa chọn. Hàm lượng thủy ngân trong dung dịch

phân tích theo các điều kiện tối ưu đã được lựa chọn. Phổ AAS của thủy ngân

đo được khi xây dựng đường chuẩn được thể hiện trong Hình 3.1. Phổ AAS

của các mẫu đo được sắc nét, có độ lặp lại tốt, tín hiệu nhiễu thấp. Kết quả và

nồng độ thủy ngân được đưa ra ở Bảng 3.2.

Hình 3.1. Phổ AAS của thủy ngân khi xây dựng đường chuẩn

Bảng 3.2. Xây dựng đường chuẩn xác định tổng thủy ngân

Chiều cao pic (mm) Nồng độ (ppb)

Mẫu trắng 5

0,2 23

0,4 47

0,6 68

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

0,8 91

1,0 112

Kết quả xây dựng đường chuẩn tổng thủy ngân được thể hiện dưới

Hình 3.2.

Hình 3.2. Đường chuẩn xác định tổng thủy ngân

Đường chuẩn trên Hình 3.2 có độ dốc b = 108,57 và hệ số tương quan

R2 = 0,99904. Với thể tích mẫu là 5 ml thì khoảng tuyến tính trong khoảng từ

0,2 đến 1,0 ppb (hay µg/l) do đó phù hợp để phân tích hàm lượng vết nguyên

tố Hg trong các mẫu động vật hai mảnh.

3.3.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)

Giới hạn phát hiện là nồng độ thấp nhất của chất phân tích có thể phát

hiện được, nồng độ này lớn hơn mẫu trắng với độ tin cậy là 99%.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định giới hạn phát hiện của

phương pháp bằng cách đo lặp lại 10 lần mẫu dung dịch chuẩn thủy ngân có

nồng độ 0,10 µg/l, các điều kiện thiết lập như khi lập đường chuẩn, chấp nhận

sự sai khác giữa độ lệch chuẩn của mẫu và mẫu trắng là không đáng kể. Kết

quả nồng độ thủy ngân được xác định theo phương trình đường chuẩn xác

định ở trên (mục 3.3.1):

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Trong đó:

y là chiều cao pic (mm)

x là nồng độ tổng thủy ngân (µg/l)

Kết quả được đưa ra ở Bảng 3.3:

Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu chuẩn thủy ngân nồng độ 0,1 µg/l

TT Chiều cao pic (mm) Hàm lượng thủy ngân đo được (µg/l)

1 14 0,10

2 14 0,10

3 14 0,10

4 15 0,11

5 14 0,10

6 13,5 0,09

7 14 0,10

8 14 0,10

9 15 0,11

10 14 0,10

Trung bình 14,2 0,10

SD 0,47

Từ các kết quả ở Bảng 3.3 ta có:

- Giá trị nồng độ tổng thủy ngân trung bình: 0,10 (µg/l)

- Độ lệch chuẩn (SD): 0,47

- Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) được xác

định theo các phương trình (2.3.2) và (2.3.3) như sau:

(µg/l)

Tương ứng với thể tích mẫu đo phổ AAS là 5 ml, do vậy các giá trị

tuyệt đối của giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) lần lượt 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

là 0,1 ng; 0,2 ng. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu công bố

trước đây và thông số kỹ thuật của thiết bị [7]. Ngoài ra, kết quả giới hạn phát

hiện và giới hạn định lượng thu được của phương pháp phân tích trong đề tài

chứng tỏ ưu việt hơn so với phương pháp phân tích tổng thủy ngân đang được

áp dụng theo tiêu chuẩn Regulation 333/2007/EC (EU Commissio, 2007) [40]

sử dụng thiết bị phân tích trực tiếp phân hủy nhiệt tạo hỗn hống kết hợp với

quang phổ hấp thụ nguyên tử (Thermal Decomposition Amalgamation and

Atomic Absorption Spectrometry) có LOD và LOQ lần lượt là 0,0009 mg/kg

và 0,002 mg/kg [9]. Phương pháp phân tích đề xuất cũng có giới hạn phát

hiện nhỏ hơn 308 lần so với giới hạn phát hiện của phương pháp EPA-245.1 -

Determination of mercury in water by cold vapor atomic absorption

spectrometry (LOD: 0,004 µg/g) [2].

3.3.3. Độ lặp lại

Độ lặp lại của phương pháp được đánh giá trên một mẫu Quéo lấy ở Cẩm

Phả, phép phân tích được thực hiện 7 lần để tính giá trị trung bình và độ lệch

chuẩn (SD) và độ lệch chuẩn tương đối (RSD), kết quả được đưa ra ở Bảng 3.4.

Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp

phân tích tổng thủy ngân

SD RSD (%) Hàm lượng trung bình T-Hg (µg/g)

Hàm lượng T-Hg (µg/g) 0,032 Mẫu Quéo Lần 1

Lần 2 0,033

Lần 3 0,031

0,031 0,002 5,75 Lần 4 0,029

Lần 5 0,028

Lần 6 0,032

Lần 7 0,031

Kết quả phân tích ở Bảng 3.4 cho thấy hàm lượng trung bình tổng thủy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

ngân trong mẫu Quéo là 0,031 ± 0,002 μg/g, phương pháp phân tích độ lệch

chuẩn (SD) và độ lệch chuẩn tương đối (RSD) đều nhỏ trong giới hạn cho

phép, do đó phương pháp phân tích có độ lặp lại tốt.

3.3.4. Độ chính xác

Để đánh giá độ chính xác của phương pháp, chúng tôi tiến hành phân

tích hàm lượng thủy ngân tổng số trong mẫu chuẩn DORM-2 (Dogfish

muscle certified reference Material for trace metals) có hàm lượng xác định là

4,64 ± 0,26 mg/kg. Mẫu phân tích được lặp lại 3 lần theo quy trình phân tích

tổng thủy ngân ở trên (Sơ đồ 3.1). Kết quả phân tích được chỉ ra ở Bảng 3.5:

Bảng 3.5. Kết quả phân tích thủy ngân trong mẫu chuẩn

Hàm lượng tổng thủy ngân (mg/kg) Mẫu chuẩn Độ thu hồi(%) Giá trị chứng Kết quả phân tích DORM-2 chỉ (X ± SD) (mg/kg)

Lần 1 4,64 ± 0,26 4,72 102

Lần 2 4,64 ± 0,26 4,39 95

Lần 3 4,64 ± 0,26 4,59 99

Trung bình 4,57 98,4

Độ lệch chuẩn (SD) 0,14

Kết quả phân tích trong mẫu chuẩn DORM-2 kết quả tổng thủy ngân là

4,57 ± 0,14 mg/kg. Phương pháp phân tích có độ tập trung, độ chính xác cao,

độ thu hồi thủy ngân là 98,5%, đáp ứng được yêu cầu phân tích hàm lượng

thủy ngân trong mẫu sinh học (ví dụ: cá và động vật có vỏ).

3.3.5. Độ thu hồi

Để đánh giá độ thu hồi của quy trình xử lý mẫu động vật hai mảnh và

xác định thủy ngân tổng số, chúng tôi tiến hành phân tích mẫu Hàu (1 g) bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

cách phân tích hàm lượng thủy ngân tổng số trong mẫu thêm chuẩn Metyl

thủy ngân cystein ở 3 nồng độ thêm chuẩn 10, 20 và 40 ng theo quy trình

phân tích tổng thủy ngân ở Sơ đồ 3.1 (Mục 3.2).

Kết quả phân tích thu được như sau:

Bảng 3.6. Độ thu hồi của thủy ngân trong mẫu

Lượng Hg thêm vào Lượng Hg tìm thấy Hiệu suất Mẫu (ng) (ng) thu hồi (%)

1 0 0

2 10 9,7 97,00

3 20 19,9 99,25

4 40 36,7 91,75

Kết quả thu được cho thấy độ thu hồi Hg đều lớn hơn 90% và sai số

nhỏ hơn 10%. Kết quả hoàn toàn phù hợp các yêu cầu phân tích hàm lượng

vết thủy ngân trong các đối tượng mẫu sinh học như cá và động vật có vỏ.

3.4. Kết quả phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu của 9 loài

động vật hai mảnh thu được tại Quảng Ninh

Để đánh giá hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu động vật hai mảnh,

chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng tổng thủy ngân ở 9 loài động vật hai

mảnh phổ biến và quen thuộc ở tỉnh Quảng Ninh. Địa điểm lấy mẫu là tại các

chợ ở 3 khu vực: Cẩm Phả, Hạ Long và Vân Đồn.

Đây là các vùng lãnh thổ có điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên,

môi trường phong phú và đa dạng, có vị thế địa lý đặc biệt quan trọng trong

chiến lược phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của tỉnh Quảng Ninh. Trong

xu thế phát triển KT-XH những năm gần đây, dưới tác động của các yếu tố tự

nhiên và hoạt động của con người, môi trường đã và đang bị ô nhiễm, đặc biệt

là ô nhiễm nguồn nước. Nhiều vấn đề môi trường cấp bách đã và đang diễn ra

rất phức tạp ở quy mô địa phương và trong cả nước. Chính vì vậy việc khảo

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

sát xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loại động vật hai mảnh nhằm

xác định mức độ ô nhiễm và tích luỹ thủy ngân trong thủy sản, giúp cho

người tiêu dùng an tâm khi sử dụng là rất cần thiết.

Kết quả phân tích hàm lượng thủy ngân tổng số trong 9 loài động vật hai

mảnh ở 3 khu vực Cẩm Phả, Hạ Long và Vân Đồn được trình bày ở Bảng 3.7 và

Hình 3.3 dưới đây. Kết quả được biểu hiện dưới dạng µg/kg khối lượng tươi.

Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu

động vật hai mảnh tại Cẩm Phả, Hạ Long, Vân Đồn

Hàm lượng tổng Hg (µg/kg tươi) STT Loài Cẩm Phả Hạ Long Vân Đồn

1 Bàn mai 52,51 40,05 34,29

2 Hàu 7,06 7,60 8,28

3 Móng tay 9,98 10,66 11,05

4 Ngán 75,49 48,79 67,40

5 Sò điệp 7,70 11,27 8,40

6 Sò tai 13,34 12,61 11,12

7 Quéo 30,66 30,24 43,47

8 Ngao 11,81 12,43 12,97

9 Vạng 33,64 32,27 34,61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 3.3. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu động vật hai mảnh thu

được tại Cẩm Phả, Hạ Long, Vân Đồn

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và tổ chức Lương thực và Nông nghiệp

Liên Hiệp Quốc (FAO) [5] cùng ra thông báo chung xác định giới hạn hàm

lượng thủy ngân trong cá săn mồi và cá không săn mồi lần lượt là 0,5 µg/g

(500 µg/kg) và 1,0 µg/g (1000 µg/kg); Ủy ban Châu Âu (COMMISSION

REGULATION (EC) No 1881/2006) [6] quy định giới hạn hàm lượng thủy

ngân trong các sản phẩm cá và động vật có vỏ (động vật thân mềm và động

vật giáp xác) là 0,5 mg/kg (khối lượng tươi (500 µg/kg); Đạo luật về Vệ sinh

an toàn thực phẩm của Nhật cũng quy định tiêu chuẩn tạm thời về hàm lượng

tổng thủy ngân trong cá và động vật có vỏ là 0,4 mg/kg (khối lượng tươi) [7].

Theo QCVN 8-2:2011/BYT [8] quy định giới hạn ô nhiễm thủy ngân trong

thực phẩm (giáp xác, thủy sản và sản phẩm thủy sản khác) là 0,5 mg/kg. Như

vậy hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu động vật hai mảnh tại các địa

điểm Cẩm Phả, Hạ Long và Vân Đồn đều thấp hơn các giới hạn cho phép trên

rất nhiều. Điều này khẳng định rằng: (1) thực phẩm từ 9 loài động vật thân

mềm hai mảnh vỏ trong nghiên cứu này đều an toàn cho người tiêu dùng (2)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

phương pháp phân tích có độ nhạy cao đáp ứng yêu cầu phân tích lượng vết

tổng thủy ngân trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ.

Kết quả phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu của 9 loài

động vật hai mảnh tại từng khu vực Cẩm Phả, Hạ Long và Vân Đồn được

biểu diễn trong đồ thị Hình 3.4 - 3.12. Tại các khu vực lấy mẫu khác nhau,

thứ tự hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu động vật hai mảnh nghiên

cứu sắp xếp theo thứ tự:

Khu vực Cẩm Phả:

- Ngán > Bàn mai > Vạng > Quéo > Sò tai > Ngao > Móng tay > Sò

điệp > Hàu

Khu vực Hạ Long:

- Ngán > Bàn mai > Vạng > Quéo > Sò tai > Ngao > Sò điệp > Móng

tay > Hàu

Khu vực Vân Đồn:

- Ngán > Quéo > Vạng > Bàn mai > Ngao > Sò tai > Móng tay > Sò

điệp > Hàu

Hình 3.4. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Bàn mai

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 3.5. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Ngán

Hình 3.6. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Quéo

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 3.7. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Vạng

Hình 3.8. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Hàu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 3.9. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Móng tay

Hình 3.10. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Sò điệp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Hình 3.11. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Sò tai

Hình 3.12. Hàm lượng tổng thủy ngân trong các mẫu Ngao

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Dựa trên các kết quả phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong 9 mẫu

động vật thân mềm hai mảnh nghiên cứu trong cả 3 khu vực Cẩm Phả, Hạ

Long và Vân Đồn, có thể phân loại 2 nhóm loài:

- Nhóm 1 (Hàm lượng tổng Hg > 20 µg/kg): Bàn mai, Ngán, Quéo, Vạng

- Nhóm 2 (Hàm lượng tổng Hg < 20 µg/kg): Ngao, Sò tai, Sò điệp,

Móng tay, Hàu

Ngoại trừ 3 loài (Bàn mai, Ngán, Quéo), trong các 6 loài động vật hai

mảnh vỏ (Hàu, Móng tay, Sò điệp, Sò tai, Ngao) phân bố tại 3 khu vực Cẩm

Phả, Hạ Long, Vân Đồn không có sự khác biệt rõ ràng về hàm lượng tổng

thủy ngân. Ngoài ra, cũng không phát hiện sự chênh lệch đáng kể về hàm

lượng tổng thủy ngân trong 9 loài này theo 3 khu vực địa lý kể trên.

Kết quả cho thấy trong mẫu Hàu có hàm lượng tổng thủy ngân (trung

bình 7,65 ± 0,61 µg/kg; Cẩm Phả: 7,06 µg/kg; Hạ Long: 7,60 µg/kg; Vân

Đồn: 8,28 µg/kg) thấp nhất trong 9 loài trong tất cả 3 khu vực nghiên cứu. Kết

quả này nhỏ hơn so với kết quả xác định hàm lượng tổng thủy ngân trong các

mẫu Hàu (trung bình 12 µg/kg) trong nghiên cứu của Cơ quan quản lý thực

phẩm và thuốc (FDA) Hoa Kỳ [41]. Giá trị này cũng nhỏ hơn rất nhiều so với

kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Khánh và cộng sự [35] cho thấy hàm

lượng tổng thủy ngân trong Hàu thu được tại một số cửa sông tại khu vực

miền Trung, Việt Nam nằm trong khoảng từ 0,16 - 0,74 mg/kg. Hàu là loài

động vật hai mảnh đóng vai trò làm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao

nhưng giá thành hợp lý, rất phổ biến tại vùng biển Quảng Ninh.

Trong 9 loài động vật hai mảnh vỏ nghiên cứu, Ngán có hàm lượng

tổng thủy ngân lớn nhất tại cả 3 khu vực (trung bình: 63,89 ± 13,69 µg/kg;

Cẩm Phả: 75,49 µg/kg; Hạ Long: 48,79 µg/kg; Vân Đồn: 67,40 µg/kg). Các

loài động vật hai mảnh vỏ trong nhóm 1 (bao gồm: Ngán, Bàn mai, Quéo,

Vạng) thường có khối lượng cơ thể và khối lượng mô thịt lớn hơn so với các

loài trong nhóm 2 (bao gồm: Ngao, Sò tai, Sò điệp, Móng tay, Hàu). Do vậy,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

hàm lượng tổng thủy ngân trong nhóm 1 có xu hướng tăng và lớn hơn trong

nhóm 2. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây [1, 2, 9, 32-36,

42, 43]. Tuy nhiên, cần có những đánh giá cụ thể chi tiết liên đến tập quán

dinh dưỡng, thời hạn sinh trưởng, khối lượng các bộ phận cơ quan trong cơ

thể, chất lượng môi trường (nước, trầm tích) để có nhận định logic hơn về

tương quan giữa các kết quả thu được trong đề tài nghiên cứu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

KẾT LUẬN

Từ những kết quả thu được của đề tài “Nghiên cứu phân tích hàm lượng

tổng thủy ngân trong động vật hai mảnh tại Quảng Ninh bằng phương pháp

quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ thuật hoá hơi lạnh”, có thể rút ra một

số kết luận sau:

1. Đã xây dựng thành công quy trình phân tích hàm lượng thủy ngân

tổng số trong động vật hai mảnh vỏ bằng phương pháp quang phổ hấp thụ

nguyên tử kết hợp kỹ thuật hoá hơi lạnh đã được cải tiến trên hệ thiết bị phân

tích thủy ngân bán tự động Model Hg - 201 Semi. Mẫu được vô cơ hoá trong

bình thạch anh với chiều dài 150 mm bằng hỗn hợp axit HNO3, HClO4 và

H2SO4 đặc với tỉ lệ 1:1:5. Phương pháp phân tích có khoảng tuyến tính trong

khoảng từ 0,2 đến 1,0 ppb (hay µg/l) với thể tích mẫu phân tích là 5 ml. Giới

hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp đạt

tương ứng là 0,013 µg/l và 0,044 µg/l, giá trị tuyệt đối LOD và LOQ tương

ứng là 0,1 ng và 0,2 ng. Độ sai lệch lớn nhất của phương pháp khi phân tích

mẫu chuẩn quốc tế không vượt quá 5% so với giá trị chứng chỉ. Phương pháp

có độ thu hồi cao đạt 98,4%, có độ lệch chuẩn tương đối (RSD, n = 7) đạt

5,57%, có độ lặp lại và độ chính xác cao. Quy trình phân tích dễ thực hiện,

thao tác đơn giản, tiết kiệm thời gian và chi phí thấp.

2. Từ quy trình phân tích đã xây dựng, chúng tôi đã tiến hành phân tích

hàm lượng tổng thủy ngân trong 9 loài động vật hai mảnh vỏ thu thập tại 3

khu vực Cẩm Phả, Hạ Long, Vân Đồn của tỉnh Quảng Ninh (min: 7,06 µg/kg

trong Hàu tại Cẩm Phả; max: 75,49 µg/kg trong Ngán tại Cẩm Phả). Hàm

lượng tổng thủy ngân trong 9 mẫu động vật hai mảnh vỏ trên đều thấp hơn

nhiều lần các giới hạn hàm lượng tổng thủy ngân cho phép(tính theo khối

lượng tươi).

3. Kết quả hàm lượng tổng thủy ngân trong 9 loài động vật hai mảnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

xếp thành 2 nhóm: Nhóm 1 (Hàm lượng tổng Hg > 20 µg/kg) bao gồm Bàn

mai, Ngán, Quéo, Vạng và Nhóm 2 (Hàm lượng tổng Hg < 20 µg/kg) bao

gồm Ngao, Sò tai, Sò điệp, Móng tay, Hàu. Hàm lượng tổng thủy ngân trong

các mẫu của 9 loài động vật hai mảnh nghiên cứu sắp xếp theo thứ tự: Khu

vực Cẩm Phả (Ngán > Bàn mai > Vạng > Quéo > Sò tai > Ngao > Móng tay

> Sò điệp > Hàu); Khu vực Hạ Long (Ngán > Bàn mai > Vạng > Quéo > Sò

tai > Ngao > Sò điệp > Móng tay > Hàu); Khu vực Vân Đồn (Ngán > Quéo

> Vạng > Bàn mai > Ngao > Sò tai > Móng tay > Sò điệp > Hàu).

Trong 9 loài, Hàu luôn có hàm lượng tổng thủy ngân thấp nhất (trung

bình: 7,65 ± 0,61 µg/kg). Ngán có hàm lượng tổng thủy ngân lớn nhất tại cả 3

khu vực (trung bình: 63,89 ± 13,69 µg/kg; Cẩm Phả: 75,49 µg/kg; Hạ Long:

48,79 µg/kg; Vân Đồn: 67,40 µg/kg).

Như vậy, nghiên cứu trong đề tài cho thấy: (1) thực phẩm từ 9 loài

động vật thân mềm hai mảnh vỏ trong nghiên cứu này đều an toàn cho người

tiêu dùng; (2) phương pháp phân tích có độ nhạy cao đáp ứng yêu cầu phân

tích lượng vết tổng thủy ngân trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ; (3) chưa

phát hiện mức độ ô nhiễm thủy ngân thông qua việc đánh giá hàm lượng tổng

thủy ngân trong các loài động vật hai mảnh tại 3 khu vực Cẩm Phả, Hạ Long,

Vân Đồn của tỉnh Quảng Ninh.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] M. Horvat, D. Gibičar, Speciation of Mercury: Environment, Food,

Clinical, and Occupational Health, Handbook of Elemental Speciation

II - Species in the Environment, Food, Medicine and Occupational

Health, John Wiley & Sons, Ltd2005, pp. 281-304.

[2] D.A. Apeti, G.G. Lauenstein, D.W. Evans, "Recent status of total

mercury and methyl mercury in the coastal waters of the northern Gulf

of Mexico using oysters and sediments from NOAA’s mussel watch

program", Marine Pollution Bulletin, 2012, 64 (11), 2399-2408.

[3] Vu Duc Loi, Le Lan Anh, Trinh Anh Duc, Trinh Xuan Gian, Pham Gia

Mon, Tran Van Huy, Nguyen Quoc Thong, Alian Boudou, Mineshi

Sakamoto, Dao Van Bay, "Contamination by cadmium and mercury of

the water, sediment and biological component of hydrosystems around

Hanoi", Journal of Chemistry, 2006, 44 (3), 382-386.

[4] K. Eto, "Minamata disease", Neuropathology, 2000, 20 14-19.

[5] FAO/WHO, "Report of the Joint FAO/WHO expert consultation on the

risks and benefits of fish consumption", Rome, Food and Agriculture

Organization of the United Nations; Geneva, World Health

Organization, 2011, pp. 50.

[6] Commission Regulation (EC) No 1881/2006, "Setting maximum levels

for certain contaminants in foodstuffs", 2006.

[7] Ministry of the Environment, Mercury analysis manual, 2004.

[8] QCVN 8-2:2011/BYT, "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô

nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm", 2011.

[9] L. Bille, G. Binato, V. Cappa, M. Toson, M. Dalla Pozza, G. Arcangeli,

A. Ricci, R. Angeletti, R. Piro, "Lead, mercury and cadmium levels in

edible marine molluscs and echinoderms from the Veneto Region

(north-western Adriatic Sea - Italy)", Food Control, 2015, 50 362-370.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

[10] Hoàng Nhâm, Hóa học Vô cơ, NXB Giáo dục, 2002.

[11] Phạm Hùng Việt, Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội, Hóa học Môi trường

cơ sở, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQG Hà Nội, 1999.

[12] H. Akagi, P. Grandjean, Y. Takizawa, P. Weihe, "Methylmercury Dose

Estimation from Umbilical Cord Concentrations in Patients with

Minamata Disease", Environmental Research, 1998, 77 (2), 98-103.

[13] S. Ceccatelli, E. Daré, M. Moors, "Methylmercury-induced neurotoxicity

and apoptosis", Chemico-Biological Interactions, 2010, 188 (2), 301-308.

[14] M. Farina, J.B.T. Rocha, M. Aschner, "Mechanisms of methylmercury-

induced neurotoxicity: Evidence from experimental studies", Life

Sciences, 2011, 89 (15-16), 555-563.

[15] S.L.C. Ferreira, V.A. Lemos, L.O.B. Silva, A.F.S. Queiroz, A.S. Souza,

E.G.P. da Silva, W.N.L. dos Santos, C.F. das Virgens, "Analytical

strategies of sample preparation for the determination of mercury in

food matrices - A review", Microchemical Journal, 2015, 121 227-236.

[16] EFSA Panel on ontaminants in the Food Chain, "Scientific Opinion on

the risk for public health related to the presence of mercury and

methylmercury in food", EFSA Journal, 2012, 10 (12), 2985-n/a.

[17] H. Akagi, Y. Fujita, E. Takabatake, "Methylmercury: Photochemical

transformation of mercuric sulfide into methylmercury in aqueous

solutions", Photochemistry and Photobiology, 1977, 26 (4), 363-370.

[18] H. Akagi, D.C. Mortimer, D.R. Miller, "Mercury methylation and

partition in aquatic systems", Bulletin of Environmental Contamination

and Toxicology, 1979, 23 (1), 372-376.

[19] T. Ando, M. Yamamoto, T. Tomiyasu, J. Hashimoto, T. Miura, A.

Nakano, S. Akiba, "Bioaccumulation of mercury in a vestimentiferan

worm living in Kagoshima Bay, Japan", Chemosphere, 2002, 49 (5),

477-484.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

[20] J.R. Ikingura, H. Akagi, "Monitoring of fish and human exposure to

mercury due to gold mining in the Lake Victoria goldfields, Tanzania",

Science of The Total Environment, 1996, 191 (1), 59-68.

[21] P. Maršálek, Z. Svobodová, "Rapid determination of methylmercury in

fish tissues", Czech Journal of Food Sciences, 2006, 24 (3), 138-142.

[22] G.G. Muzykov, G.P. Prostetsov, "Effect of sorption on mercury

determination by the cold-vapor atomic-absorption method", Journal of

Applied Spectroscopy, 1978, 28 (3), 273-276.

[23] H. Khan, M.J. Ahmed, M.I. Bhanger, "A simple spectrophotometric

determination of trace level mercury using 1,5-diphenylthiocarbazone

solubilized in micelle", Analytical Sciences, 2005, 21 (5), 507-512.

[24] E. Bramanti, C. Lomonte, M. Onor, R. Zamboni, A. D’Ulivo, G. Raspi,

"Mercury speciation by liquid chromatography coupled with on-line

chemical vapour generation and atomic fluorescence spectrometric

detection (LC-CVGAFS)", Talanta, 2005, 66 (3), 762-768.

[25] K.-H. Grobecker, A. Detcheva, "Validation of mercury determination

by solid sampling Zeeman atomic absorption spectrometry and a

specially designed furnace", Talanta, 2006, 70 (5), 962-965.

[26] J.W. Robinson, E.M. Skelly, "The Direct Determination of Mercury in

Fair by Atomic Absorption Spectroscopy at the 184.9 nm Resonance

Line", Spectroscopy Letters, 1981, 14 (7), 519-551.

[27] R. Ferrara, A. Seritti, C. Barghigiani, A. Petrosino, "Improved

instrument for mercury determination by atomic fluorescence

spectrometry with a high-frequency electrodeless discharge lamp",

Analytica Chimica Acta, 1980, 117 391-395.

[28] K. Tanabe, K. Chiba, H. Haraguchi, K. Fuwa, "Determination of

mercury at the ultratrace level by atmospheric pressure helium

microwave-induced plasma emission spectrometry", Analytical

Chemistry, 1981, 53 (9), 1450-1453.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

[29] S.S.C. Tong, W.H. Gutenmann, D.J. Lisk, "Determination of mercury in

apples by spark source mass spectrometry", Analytical Chemistry, 1969,

41 (13), 1872-1874.

[30] W.R.L. Cairns, M. Ranaldo, R. Hennebelle, C. Turetta, G. Capodaglio,

C.F. Ferrari, A. Dommergue, P. Cescon, C. Barbante, "Speciation

analysis of mercury in seawater from the lagoon of Venice by on-line

pre-concentration HPLC-ICP-MS", Analytica Chimica Acta, 2008, 622

(1-2), 62-69.

[31] Y. Bonfil, M. Brand, E. Kirowa-Eisner, "Trace determination of

mercury by anodic stripping voltammetry at the rotating gold

electrode", Analytica Chimica Acta, 2000, 424 (1), 65-76.

[32] H.A. Kehrig, M. Costa, I. Moreira, O. Malm, "Total and methyl

mercury in different species of molluscs from two estuaries in Rio de

Janeiro State", Journal of the Brazilian Chemical Society, 2006, 17

1409-1418.

[33] M. Zuykov, E. Pelletier, D.A.T. Harper, "Bivalve mollusks in metal

pollution studies: From bioaccumulation to biomonitoring",

Chemosphere, 2013, 93 (2), 201-208.

[34] Nguyen Van Khanh, Vo Van Minh, Nguyen Duy Vinh, Luu Duc Hai,

"Accumulation of mercury in sediment and bivalves from Cua Dai

estuary, Hoi An city", VNU Journal of Science, Earth Sciences, 2010,

26 48-54.

[35] Nguyễn Văn Khánh, Trần Duy Vinh, Lê Hà Yến Nhi, "Hàm lượng kim

loại nặng (Hg, Cd, Pb, Cr) trong các loài động vật hai mảnh vỏ ở một số

cửa sông tại khu vực miền Trung, Việt Nam", Tạp chí Khoa học và

Công nghệ Biển, 2014, 14 (4), 385-391.

[36] Lê Xuân Sinh, "Cơ chế tích tụ thủy ngân của loài nghêu trắng (Meretrix

Lyrata) phân bố vùng cửa sông Bạch Đằng, Hải Phòng, Việt Nam", Tạp

chí Khoa học và Công nghệ, 2013, 51 (5), 573-585.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

[37] M. Chatterjee, L. Sklenars, S.R. Chenery, M.J. Watts, A.L. Marriott, D.

Rakshit, S.K. Sarkar, "Assessment of total mercury (HgT) in sediments

and biota of Indian Sundarban wetland and adjacent coastal regions",

Environment and Natural Resources Research, 2014, 4 (2), 160-172.

[38] A. Shrivastava, V. Gupta, "Methods for the determination of limit of

detection and limit of quantitation of the analytical methods",

Chronicles of Young Scientists, 2011, 2 (1), 21-25.

[39] V.A. Lemos, L.O. dos Santos, "A new method for preconcentration and

determination of mercury in fish, shellfish and saliva by cold vapour

atomic absorption spectrometry", Food Chemistry, 2014, 149 203-207.

[40] Commission Regulation (EC) No 333/2007, "Laying down the methods

of sampling and analysis for the official control of the levels of lead,

cadmium, mercury, inorganic tin, 3-MCPD and benzo(a)pyrene in

foodstuffs", 2007.

[41] FDA, "Mercury levels in commercial fish and shellfish (1990-2010)", 2016.

[42] S.C. Hight, J. Cheng, "Determination of methylmercury and estimation

of total mercury in seafood using high performance liquid

chromatography (HPLC) and inductively coupled plasma-mass

spectrometry (ICP-MS): Method development and validation",

Analytica Chimica Acta, 2006, 567 (2), 160-172.

[43] M. Youssef, A. El-Sorogy, K. Al-Kahtany, "Distribution of mercury

in molluscs, seawaters and coastal sediments of Tarut Island, Arabian

Gulf, Saudi Arabia", Journal of African Earth Sciences, 2016, 124

365-370.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Phụ lục 1. Hình ảnh 9 loài động vật hai mảnh trong nghiên cứu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Nghiên cứu phân tích hàm lượng thủy ngân trong động vật hai mảnh tại Quảng Ninh bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ thuật hóa hơi lạnh

Nội dung Luận văn này nghiên, xây dựng phương pháp phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong động vật hai mảnh vỏ bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp với kỹ thuật hoá hơi lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo!

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG

THỦY NGÂN TRONG ĐỘNG VẬT HAI MẢNH TẠI QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KẾT HỢP KỸ THUẬT

HÓA HƠI LẠNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG

THỦY NGÂN TRONG ĐỘNG VẬT HAI MẢNH TẠI QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KẾT HỢP KỸ THUẬT

HÓA HƠI LẠNH

Chuyên ngành: Hoá phân tích Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN-2016

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3.1. Quy trình phân tích tổng thủy ngân trong động vật hai mảnh ....... 48

MỞ ĐẦU

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Có thể bạn quan tâm

Bài giảng Huỳnh quang và hóa phát quang: Chương 3 - Hóa phát quang

Luận văn Thạc sĩ: Chế tạo và nghiên cứu tính chất điện, từ của vật liệu multiferroic Ba₀.₇Ca₀.₃TiO₃/ NiFe₂O₄

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu vật liệu biến hóa dạng chuỗi một chiều chế tạo từ kim loại đồng trên đế FR-4 hoạt động tại tần số MHz ứng dụng trong truyền năng lượng không dây

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng tác động tới môi trường biển của việc xả nước thải từ sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima sử dụng công cụ ERICA

Luận văn Thạc sĩ: Xây dựng mô hình đầu dò nơtron và gamma sử dụng nhấp nháy EJ-276 ghép nối với mảng nhân quang silicon

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng ảnh hưởng của bức xạ ion hóa đến sức khỏe cư dân khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao, xã Bản Hon, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

Luận văn Thạc sĩ: Sử dụng phương pháp nhiễu xạ neutron khảo sát cấu trúc tinh thể và pha trật tự từ trong vật liệu Pr2FeCrO6

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và hoạt tính ức chế NO của các hợp chất thứ cấp từ chủng vi nấm biển Aspergillus sp. CL251

Luận văn Thạc sĩ: Phân tích một số hợp chất bisphenol thôi nhiễm từ bao bì nhựa lên một số mẫu thực phẩm nền tinh bột

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của loài hoa mộc (Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.) ở Việt Nam

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá tác dụng kháng viêm của loài côi Turpinia montana (Blume) Kurz

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đặc trưng tính chất vật liệu composite có cấu trúc nano chitosan–cyclodextrin/TiO₂–Ag

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát một số tính chất của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy gốc nước và khung cơ kim - ZIF

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất napthoquinone chứa nguyên tố flo bằng phản ứng đa thành phần

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu điều chế vật liệu Bioglass và tổ hợp lai với polymer ALG-F127 định hướng ứng dụng trong điều trị nội nha

Luận văn Thạc sĩ: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase trên một số hợp chất phân lập từ thịt quả bình bát nước (Annona glabra L.).

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư của hợp chất lai chứa khung tetrahydro-β-carboline và imidazo[1,5-a]pyridine

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất của benzazole

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chiết tách lignin từ vỏ sầu riêng Ri6 (Durio zibethinus Murr.) và tổng hợp vật liệu biocomposite định hướng ứng dụng trong bảo quản sau thu hoạch

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc phủ acid hyaluronic mang doxorubicin định hướng ứng dụng trong điều trị ung thư

Tài liêu mới

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng thuật toán thích nghi và học tăng cường cấu trúc Actor - Critic điều khiển bám quỹ đạo cho robot di động đa hướng mecanum

Luận án Tiến sĩ: Cơ cấu bệnh tim mạch và chất lượng cuộc sống của người cao tuổi mắc suy tim, rung nhĩ điều trị tại Bệnh viện Thống Nhất, thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng giải pháp đảm bảo an toàn thông tin cho quá trình học liên kết dựa trên mật mã

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Phát triển năng lực đánh giá công nghệ cho học sinh trong dạy học môn Công nghệ 11 ở trường trung học phổ thông

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phân loại chi cầu diệp – Bulbophyllum Thouars (Orchidaceae) ở vùng Tây Nguyên bằng phương pháp hình thái và phân tử

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu đặc điểm phân bố và dinh dưỡng của các loài lưỡng cư ở Vườn Quốc gia Bến En và Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa

Luận án Tiến sĩ: Tổng hợp luật dẫn và điều khiển cho một lớp tên lửa đối hải trên cơ sở ứng dụng mạng nơ ron và hệ mờ

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hệ điều khiển góc Pitch tua bin gió trong điều kiện có nhiễu tác động

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hóa học lipid của hai loài san hô thủy tức Millepora dichotoma và Millepora platyphylla ở Việt Nam

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu kiểm soát phân phối công suất kéo trên cầu chủ động của ô tô con bằng ABS

Luận án Tiến sĩ: Ứng dụng phản ứng Domino vào tổng hợp các dẫn xuất Podophyllotoxin, Pyrimidine và đánh giá hoạt tính sinh học của các chất tổng hợp được

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và một số hoạt tính sinh học của cây chùm ngây (Moringa oleifera)

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và ứng dụng ức chế ăn mòn cho thép của cao chiết xuất từ cây Lộc vừng thuộc họ Lecythidaceae

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi