Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Phần: A TỔNG QUAN

Phần: A TỔNG QUAN

Tải bản đầy đủ - 0trang

Ảnh hưởng tới thực vật. Hàm lượng kim loại nặng có trong đất ảnh hưởng rất lớn

đến cây trồng:

- Kìm hãm sự phát triển của rễ, thân, lá.

Ví dụ khi tưới lúa bằng nước thải cơng ngiệp có lẫn Hg2+ và As2+ sẽ làm cho rễ kém

phát triển và sau 4 tuần thì thối hồn tồn.

- Tăng tỉ lệ chết ở cây trồng. Cây trồng được tưới bởi nước thải có chứa hàm lượng các ion

kim loại cao có tỉ lệ chết cao và vòng đời ngắn.



3. Tính chất kim loại nặng

Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học (Tam & Wong, 1995), không đ ộc khi ở d ạng

nguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật s ống khi ở dạng cation do kh ả năng g ắn k ết

với các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích t ụ trong c ơ th ể sinh v ật sau nhi ều năm (Shahidul &

Tanaka, 2004). Đối với con người, có kho ảng 1 nguyên t ố kim lo ại n ặng gây đ ộc nh ư chì, th ủy

ngân, nhơm, arsenic, cadmium, nickel… Một s ố kim loại nặng đ ược tìm th ấy trong c ơ th ể và

thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, kẽm, magnesium, cobalt, manganese,

molybdenum và đồng mặc dù với lượng rất ít nhưng nó hiện di ện trong q trình chuy ển hóa.

Tuy nhiên, ở mức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy h ại đ ến đ ời s ống c ủa sinh v ật

(Foulkes, 2000). Các nguyên tố kim loại còn l ại là các ngun t ố khơng thi ết y ếu và có th ể gây

độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên tính đ ộc ch ỉ th ể hi ện khi chúng đi vào chu ỗi

thức ăn. Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhơm, platinum và

đồng ở dạng ion kim loại. Chúng đi vào cơ thể qua các con đường h ấp th ụ c ủa c ơ th ể nh ư hơ

hấp, tiêu hóa và qua da. Nếu kim loại nặng đi vào cơ thể và tích lũy bên trong t ế bào l ớn h ơn s ự

phân giải chúng thì chúng sẽ tăng dần và s ự ngộ đ ộc sẽ xuất hi ện (Foulkes, 2000). Do v ậy

người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của kim lo ại nặng mà cả khi v ới hàm

lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây đ ộc. Tính đ ộc hại c ủa các kim lo ại

nặng được thể hiện qua:

(1) Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trong



một vài điều kiện mơi trường, ví dụ thủy ngân.

(2) Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuổi thức ăn có thể

làm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguy hiểm cho sức khỏe của

con người.

(3) Tính độc của các ngun tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.1-10

mg.L-1 (Alkorta et al., 2004).



4. Ảnh hưởng của kim loại nặng

Ơ nhiễm mơi trường do tính độc hại của kim loại nặng gây mất cân bằng sinh thái làm

suy giảm nhiều quần thể sinh vật đã được tìm thấy ở nhiều quốc gia trên thế giới. The

Severn Estuary là một trong những con sông lớn nhất ở Anh là nơi ở và sinh sản của nhiều

lồi cá. Nhiều thập kỉ qua, sơng này đã phải hứng chịu nhiều ô nhiễm kim loại nặng như chì,



cadmium và nhiều nguyên tố khác từ nhiều nguồn khác nhau (Owens, 1984 trích trong

WHO, 1992). Những ảnh hưởng của ô nhiễm này có thể là một trong những nguyên nhân

gây suy giảm quần thể cá. Quần thể cá ở sông Severn Estuary đã gia tăng trở lại khi mức độ ô

nhiễm môi trường nước giảm (Potter et al., 2001). Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng ô nhiễm

kim loại trong vùng phụ cận của nơi tinh luyện chì lớn nhất thế giới tại Port Pirie nước Úc đã

cho thấy rằng 20 loài cá và giáp xác đã bị biến mất hoặc giảm số lượng (Ward & Young, 1982

trích trong Bryan & Langston, 1992).

Khi sinh vật sống trong môi trường bị ô nhiễm, khả năng tích tụ các chất ô nhiễm

trong cơ thể chúng là rất cao nhất là ô nhiễm kim loại, gây nguy cơ cho sức khỏe của người

tiêu thụ chúng thông qua chuỗi thức ăn. Ohi et al. (1974) trích trong WHO (1985) đã xác

định mức độ chì trong máu, trong xương đùi và trong thận của chim bồ câu được thu thập

từ những vùng nông thôn và những vùng đô thị ở Nhật. Kết quả cho thấy rằng mức độ chì

cao nhất trong xương đùi của chim bồ câu với giá trị trung bình biến động từ 16,5 đến 31,6

mg.kg-1 ở vùng đơ thị. Trong khi đó giá trị trung bình 2,0 và 3,2 mg.kg-1 ở vùng nơng thơn.

Trong máu mức độ chì cũng có xu hướng tương tự từ 0,15 – 0,33 mg.L-1 ở vùng đô thị, và từ

0,054 – 0,029 mg.L-1.

Những năm gần đây, ảnh hưởng nghiêm trọng của As đối với sức khỏe con người

cũng đã được báo cáo ở Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh. Ước tính có đến hàng triệu người

có nguy cơ bị ngộ độc do ngộ độc As. Việt Nam có khoảng 10 triệu người ở đồng bằng sông

Hồng, 500 ngàn đến 1 triệu người ở ĐBSCL bị ngộ độc mãn tính do uống nước giếng khoang

có chứa arsen (Berg et al., 2007). Tương tự, sự tích tụ Cd trong gan và thận của động vật

chăn thả ăn cỏ ở Úc và New Zealand gây ảnh hưởng đến tiêu thụ sản phẩm thịt trong nước

và xuất khẩu ra nước ngoài (Robert et al., 1994, McLaughlin et al., 2000)

Khi thủy ngân kết hợp với các hợp chất hữu cơ và bị biến đổi bởi các vi khuẩn và vi

sinh vật trong nước và trầm tích hình thành các hợp chất khác nhất là metyl thủy ngân rất

độc, bền và tích tụ trong chuỗi thức ăn (Peter & Michael, 2003). Trong môi trường biển, hệ

vi sinh vật có thể chuyển nhiều hợp chất thủy ngân vô cơ thành metyl thủy ngân và hợp chất

này dễ dàng phóng thích từ trầm tích vào nước, sau đó có thể tích tụ trong các sinh vật sống

(Clark et al., 1997). Metyl thủy ngân độc hại đối với hệ thần kinh trung ương và ngoại vi. Hít

thở hơi thủy ngân có thể ảnh hưởng tổn hại đến hệ thần kinh, tiêu hóa và miễm nhiễm,

phổi, thận và có thể tử vong. Các muối vơ cơ của thủy ngân có thể phá hủy da, mắt, đường

tiêu hóa, và có thể gây ra sự tổn hại thận nếu hấp thụ (WHO, 2007). Thảm họa ngộ độc

metyl thủy ngân (bệnh Minamata) năm 1956 có hơn 2000 người bi ngộ độc trong số này có

43 người chết, hơn 700 người với tàn tật nghiêm trọng suốt đời (Clark et al., 1997).



II. THỦY NGÂN

III. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA THỦY NGÂN

-



Thủy ngân, là nguyên tố hóa học có ký hiệu Hg và số ngun tử 80.



-



Cấu hình electron [Xe] 4f14 5d10 6s2

Nhóm 12, chu kì 6,phân lớp d

Là một kim loại chuyển tiếp.



-



Khối lượng nguyên tử 200,59



-



Các đồng vị chủ yếu của Hg trong tự nhiên : 200Hg(23,1%), 202Hg(29,86%)



IV. NGUỒN PHÁT SINH

1. Tự nhiên

-



Trong thiên nhiên khơng có nhiều thủy ngân, đơi khi bắt gặp nó ở dạng tự sinh –

dưới dạng những giọt nhỏ li ti(Hg tinh khiết).



-



Khoáng vật chủ yếu của thủy ngân là thần sa (HgS).



-



99,98% thủy ngân tồn tại ở dạng phân tán(HgO, (CH 3)2Hg), chỉ có 0,02% thủy ngân

tồn tại dưới dạng khống vật.



-



Thủy ngân có nhiều trong các đá magma do hoạt động của núi lửa. Hàm lượng thủy

ngân trong đá trầm tích sét khá cao.



-



Tồn tại dưới dạng hơi Thủy ngân trong khí quyển



2. Nhân tạo

-



Nơng nghiệp: thuốc BVTV, phân bón,…



-



Hoạt động sản xuất cơng nghiệp: Luyện kim, đốt than đá, khai thác kim loại ( Cu,Zn,

…), rác thải bệnh viện,…



V. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

-



KL nặng có ánh bạc, dạng lỏng ở nhiệt độ phòng (25°C )

Nhiệt độ nóng chảy -37.89°C

Nhiệt độ sơi 375°C

Tỉ trọng 13.6



-



Điểm ba trạng thái của thủy ngân, -38,8344 °C, là điểm cố định được sử dụng như

nhiệt độ tiêu chuẩn cho thang đo nhiệt độ quốc tế (ITS-90).

Tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt.



VI. TÍNH CHẤT HĨA HỌC

-



Trạng thái ơxi hóa phổ biến của nó là +1 và +2. Một số có hóa trị +3.

Hoạt động hóa học yếu hơn Zn, Cd.

Hg để trong khơng khí dễ bị oxy hóa thành Hg 2O(ở nhiệt độ thường),đun nóng tạo

HgO.



-



Thủy ngân tạo ra hợp kim với phần lớn các kim loại, nhưng không tạo được hợp kim

với sắt, hợp kim này được gọi là hỗn hống.

HỖN HỐNG là hợp kim của thủy ngân (Hg) với kim loại khác. Thủy ngân có khả năng

hòa tan được rất nhiều kim loại để tạo hỗn hống. Tùy thuộc vào tỉ lệ giữa thủy ngân

và bột kim loại đem phối trộn, hỗn hống ở dạng lỏng, sét (nhão) hay rắn. Hỗn hống

gồm: 69.4% Ag , 3.6% Cu, 26.2% Sn, 0.8% Zn đem hòa tan trong Hg dùng để trám

răng.



-



Hg có thể tác dụng với các acid tạo muối Hg2+ : H2SO4, HNO3….



-



Hg trong khơng khí có thể lắng đọng ướt do Mưa hoặc tuyết, cũng có thể lắng đọng

khô.



-



Hg biến đổi liên tục trong môi trường, từ dạng này sang dạng khác.



-



Hg2+ có khả năng tạo phức với hầu hết các hợp chất hữu cơ.



VII. ỨNG DỤNG

-



Trong sản xuất các hóa chất: phân bón, thuốc trừ sâu,…

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

Trong kỹ thuật điện và điện tử

Sử dụng trong một số nhiệt kế.

Phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân, đèn hơi Hg và

nhiều thiết bị phòng thí nghiệm khác.

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

thuật hóa học.

Trong y học : Trám răng, thuốc sát trùng,….



Phần: B

I.



ĐỘC HỌC THỦY NGÂN



CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA THUỶ NGÂN

1. Thuỷ ngân vô cơ



Gồm ba dạng khác nhau :

-



Thuỷ ngân nguyên tử, dưới dạng lỏng (kí hiệu Hg).

Thuỷ ngân dưới dạng khí (kí hiệu Hg0)

Thuỷ ngân vơ cơ: các oxít Thủy ngân và các muối của Hg2+



2. Nhóm Thuỷ ngân hữu cơ

Có q trình chuyển hóa khá phức tạp, thường gây ra các rối loạn tiêu hóa, thận và thần

kinh. Thường là các hợp chất của Hg2+ với các gốc hữu cơ, chủ yếu là CH3, C2H5,…



3. Một số hợp chất của Hg

Thường gặp là: Hg, Hg 0, HgO, Hg2Cl2, HgCl2, HgI2, Hg(NO3)2.8H2O, Hg(CN)2, Hg(CH3)2, RHg+ ,



- Thủy ngân ở dạng lỏng không độc nhưng dạng hơi lại rất độc.

- Oxit thủy ngân đỏ (HgO)……….làm chất xúc tác trong công nghiệp sơn

- Clorua thủy ngân I (Hg2Cl2) còn gọi là Calomel hay thủy ngân đục, là bột trắng, không

mùi vị, làm thuốc tẩy giun dưới dạng Santonin–calomel

- Clorua thủy ngân II (HgCl2) còn gọi là Sublimê ăn mòn, kết tinh trắng, là chất độc. Nó

có tác dụng ăn mòn và kích ứng. HgCl 2 tác dụng với kim loại, có vị cay, làm săn da rất

dễ chịu.

- Clorua Hg…….. là hợp chất vô cơ của thủy ngân thường gặp, có độc tính rất cao

- Iơdua thủy ngân I (Hg2I2) là bột màu xanh lục.

- Nitrat thủy ngân II [(Hg(NO3)2.8H2O)] là chất lỏng, ăn da mạnh nên rất nguy hiểm khi

thao tác, được dùng trong y khoa để trị mụn nhọt, sử dụng trong công nghệ chế biến

lông.

- Xianua thủy ngân [(Hg(CN)2)]: là tinh thể, khan, không màu, mùi vị gây buồn nôn, rất

độc.

- Sunfua thủy ngân: ……….dùng làm bột màu.

- Fulminat thủy ngân [Hg(CNO)2]: …………được dùng trong công nghệ chế tạo thuốc nổ,

dùng làm hạt nổ, kíp nổ. Hơi khói từ ngòi nổ fulminat thủy ngân có thể gây nhiễm

độc.

- Neptal:…… thuốc lợi niệu.

- Mecurochrom: ……….thuốc sát trùng, dùng ngoài da, nếu dùng bên trong vết thương

có thể bị nhiễm độc.

- Metyl thủy ngân, đimetuy thủy ngân:……..



II. CÁC Q TRÌNH CHUYỂN HĨA CỦA THỦY NGÂN

Về mặt hố lí, thuỷ ngân là một kim loại rất dễ thay đổi dạng tồn tại cũng như tính

chất. Rất dễ bay hơi, nó dễ dàng chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở nhiệt độ

phòng.

Khi có mặt Oxy:

Hg(hơi, lỏng) + O2(khí) 



HgO(rắn)



Nó cũng dễ dàng kết hợp với những phân tử hữu cơ tạo nên nhiều dẫn xuất thuỷ

ngân.



1. Mơi trường khơng khí:

Hg tồn tại chủ yếu ở dạng Hơi Hg0



2. Môi trường đất:

Trong đất, thủy ngân tồn tại ở dạng Hg 2+. Hoạt động của thủy ngân trong đất phụ

thuộc vào độ pH và nồng độ Cl–. Ngoài ra, trong đất, nhờ hoạt động của vi khuẩn mà

trạng thái và tính chất của thủy ngân có thể thay đổi. Các hợp chất của Hg thường thấy

trong đất là HgCl2, Hg(OH)2.



3. Môi trường nước



Các dạng Thủy ngân hữu cơ có thể tự chuyển hố qua lại nhất là trong mơi

trường axit và có mặt các phân tử có khả năng kết hợp với Hg như Clo, lưu huỳnh,....

Trong mơi trường sinh vật

Q trình Oxy: hóa Hg thành ion Hg+ , Hg2+. Khi hơi thuỷ ngân được hít vào cơ thể,

dưới tác động của catalaze có trong hồng cầu, thuỷ ngân kim loại được chuyển thành ion

Hg2+ và tham gia vào lưu thơng máu.

Sự metyl hố: chuyển ion Hg2+ thành thuỷ ngân hữu cơ, diễn ra chủ yếu trong mơi

trường nước hoặc trong cơ thể phụ thuộc tính axit của mơi trường và sự có mặt của lưu



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Phần: A TỔNG QUAN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×