ứng dụng, cơ chế gây độc và tác hại của THỦY NGÂN tới sức khỏe con người và cách hạn chế nhiễm độc thủy ngân

Lời nói đầu

Thủy ngân là kim loại duy nhất tồn tại ở thể lỏng trong nhiêt độ bình thường. Thủy
ngân có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống của con người chúng ta. Thủy ngân có
nhiều đồng vị và tồn tại ở nhiều dạng. Mỗi dạng tồn tại của thủy ngân lại có ảnh
hưởng khác nhau tới sức khỏe con người. Nhưng không phải ai trong chúng ta
cũng có những hiểu biết đúng đắn về tác hại của thủy ngân dẫn tới việc xử lý
nhiễm độc thủy ngân trở nên khó khăn. Bài viết này sẽ phần nào giúp mọi người có
thêm những kiến thức về nguyên tố này, ứng dụng cũng như cơ chế gây độc và tác
hại của nó tới sức khỏe con người và cách hạn chế nhiễm độc thủy ngân.

1


1.THỦY NGÂN
Thủy ngân là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Hg (từ tiếng
Hy Lạp hydrargyrum, tức là thủy ngân (hay nước bạc).

Thủy ngân (Hg) là kim loại, lấp lánh ánh
bạc, số hiệu nguyên tử 80.
Thủy ngân có 7 đồng vị ổn định với 202Hg
phổ biến nhất chiếm 29,86%. Các đồng
vị phóng xạ bền nhất là
bán rã 444 năm và

203

194

Hg với chu kì

Hg với chu kì bán

rã là 46,612 ngày, còn lại các đồng vị
khác có chu kì bán rã dưới 1 ngày.

1.1. Tính chất của thủy ngân
Ở thể lỏng không tan trong nước
Hg có thể biến thành trạng thái rắn nếu ở nhiệt độ dưới -390oC
Hg có tính tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt
Độ dẫn nhiệt là: 8,34 W/(m.K)
Độ dẫn điện là:1,041. 106 /Ω.m
Nhiệt độ nóng chảy: 234,32 K (-37,89oF)
Nhiệt độ sôi: 629,88 K( 674,11oF)
Thể tích phân tử: 14,09 cm3/mol
2


Thủy ngân tạo hợp kim với phần lớn các kim loại trong đó có
vàng, nhôm và bạc, 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,
Là kim loại phản ứng trực tiếp với Halogen, S, và các nguyên tố phi kim loại như
P,Se ... Ở nhiệt độ thường nhưng ở 300 oC tạo HgO và ở 400oC phân hủy lại thành
nguyên tố.
1.2. Ứng dụng thủy ngân trong cuộc sống.
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.
- 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.
- Điểm ba trạng thái của thủy ngân, -38,8344 °C, là điểm cố định được sử
dụng như nhiệt độ tiêu chuẩn cho thang đo nhiệt độ quốc tế (ITS-90).
- Trong một số đèn điện tử.
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.

3


- 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 mach điện bằng thủy ngân, điện phân với cathode thủy ngân để sản
xuất NaOH và clo, các điện cực trong một số dạng thiết bị điện tử, pin và chất xúc
tác, thuốc diệt cỏ (ngừng sử dụng năm 1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa,
pha chế thuốc và kính thiên văn gương lỏng.
- Các ứng dụng y học, kể cả trong quá trình sản xuất và bảo quản vacxin.
+ Nha khoa: riêng chất thải ra từ các thiết bị y tế có chứa khoảng 5% thủy ngân
trong nước thải
+ Công nghiệp mỹ phẩm: thành phần trong các loại mỹ phẩm đều có một lượng
thủy ngân

- Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm liên quan đến các hợp chất của
thủy ngân và lưu huỳnh.
1.3. Phân bố.
- Môi trường đất: Thủy ngân có mặt (dạng vết) trong nhiều loại khoáng đá.
Trong quặng chứa nhiều thủy ngân nhất là quặng Chu sa, trong đó thủy ngân nằm
ở dạng sunfua. Các loại nhiên liệu than đá, thân nâu và cả trong đất trồng.
- Môi trường không khí: Theo ước tính của EPA, Văn phòng Quy hoạch và
Tiêu chuẩn Phẩm chất Không khí vào năm 1999, lượng thủy ngân phát thải vào
không khí qua các nhà máy than nhiệt điện là 40.8%, các lò đốt trong kỹ nghệ là

4


8,3%, lò đốt ở bịnh viện là 2.4%, lò đốt chất thải rắn là 2.5%, kỹ nghệ chlorine là
5.6%, kỹ nghệ ciment là 2.0%, và kỹ nghệ giấy là 1.4%.
- Môi trường nước: Thủy ngân thải ra qua khói, tích tụ trong mưa và tuyết
rồi trôi vào các dòng sông. Thủy ngân thải từ các nhà máy điện của Mỹ chiếm 40%
lượng thủy ngân từ các hoạt động của con người gây ra tại Mỹ. Tuy nhiên, theo
một báo cáo do đại học Harvard và Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS) công bố
đầu năm 2009, nồng độ thủy ngân tại Thái Bình Dương tăng 30% trong 20 năm
qua, và sẽ tăng thêm 50% nữa vào năm 2050 vì chất thải từ các nhà máy điện vận
hành bằng than gia tăng.
- Trong sinh vật: Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS) mới công bố
nghiên cứu khoa học cho thấy, thủy ngân ở dạng hòa tan trong chất béo. Khoảng
1/4 số mẫu kiểm tra có lượng thủy ngân cao hơn giới hạn an toàn do cơ quan Bảo
vệ môi trường Mỹ (EPA) xác định cho người dùng, hơn 2/3 mẫu cá có dư lượng
thủy ngân quá mức an toàn cho các loài động vật có vú ăn cá khác. Nguồn gốc của
thủy ngân có trong cá xuất phát từ chất thải ô nhiễm của các nhà máy điện dùng
than đá.
- Trong một số sản phẩm, quá trình sản xuất khác: Ngành sử dụng nhiều

thủy ngân nhất là ngành sản xuất NaOH và Cl 2 bằng các điện phân dung dịch muối
ăn bão hòa, dùng điện cực thủy ngân. Ngành công nghiệp sản xuất các thiết bị điện
như nhiệt kế, đèn, sơn, đèn hơi thủy ngân, pin thủy ngân, các rơle điện… cũng
dùng thủy ngân khá nhiều.Trong nông nghiệp người ta dùng một lượng lớn các
hợp chất cơ thủy ngân để diệt nấm, làm sạch các hạt giống.
1.4. Các dạng tồn tại của thủy ngân.
- Dạng hơi: dễ bay hơi cao, rất độc.
- Dạng lỏng: độc

5


- Dạng kim loại: trơ, không độc.
- Dạng metyl thủy ngân: CH 3Hg có độc tính cao, nguy hiễm cho hệ thần
kinh, não.
2.CƠ CHẾ GÂY ĐỘC
2.1. Quá trình xâm nhập
Thủy ngân xâm nhập vào môi trường chủ yếu thông qua các hoạt động của con
người và nó tồn tại ở trong môi trường nước, đất, không khí và cả sinh vật. Thủy
ngân trong môi trường sẽ xâm nhập vào cơ thể con người qua 3 con đường chính là
da, hô hấp và tiêu hóa.
- Tiêu hóa: Thức ăn nhiễm thủy ngân ( thông qua chuỗi thức ăn )  hệ tiêu hóa
con người
Vì con người nằm trên cùng của chuỗi thức ăn nên bất kỳ lượng thủy ngân nào có
trong thức ăn đều tích lũy trong cơ thể chúng ta thông qua cơ chế “tích lũy sinh
học”. Ngoài ra cá và tôm cua có thiên hướng tự nhiên là lưu trữ metyl thủy ngân
trong các cơ quan của chúng do vậy chúng là nguồn du nhập thủy ngân vào con
người hàng đầu khi chúng ta ăn các loại tôm cua cá sống trong môi trường nước có
chứa thủy ngân.
- Qua da: Từ những sản phảm, mĩ phẩm chứa thủy ngân  khi sử dụng được hấp

thụ qua da  màng tế bào  cơ thể người

6


Rất nhiều lại mỹ phẩm như các loại xà phòng làm sáng da, kem và các mỹ phẩm
dùng để trang điểm mắt, sản phẩm tẩy trang thường chứa các dạng của thủy
ngân như: Thủy ngân nguyên tử, Thủy ngân dạng ion. Các dạng này khi tiếp
xúc với da sẽ xâm nhập qua các lớp biểu bì, đi vào cơ thể, tích tụ và gây độc.
- Qua hô hấp: thủy ngân tồn tại trong không khí  hô hấp và đi vào phổi của con
người.
Hơi Thủy ngân là dạng rất độc. khi hít phải nó sẽ nhanh chóng đi vào cơ thể gây
tổn thương ở não và gan.
2.2. Quá trình gây độc
2.2.1. Độc tính của thủy ngân
Loại

Độc tính hóa học và sinh hóa

Hg

Thủy ngân kim loại tương đối trơ, không độc.Hơi thủy
ngân có tính độc cao

Hg22+

Tạo được hợp chất ít tan với ion Cl- (Hg2Cl2), ít độc

Hg2+

Độc, nhưng khó di chuyển qua màng sinh học

HgS

Không tan, không độc, có trong đất

R2Hg

Độ độc rất thấp, nhưng trong môi trường axit dễ
chuyển thành RHg+ có độc tính cao

RHg+

Độ độc rất cao, thường ở dạng CH3Hg+ gây nguy hiểm
cho hệ thần kinh não, tan và tích trữ trong mỡ, dễ di
chuyển qua màng sinh học

- Thời gian bán hủy của thủy ngân trong cơ thể từ 15 đến 30 năm, nghĩa là thủy
ngân tích tụ và tồn tại trong cơ thể con người trong thời gian kể trên trước khi tự
tiêu hủy
7


- Hàm lượng metyl thủy ngân trong máu khoảng 0.5ppm đã gây ra các bệnh nhiễm
độc thủy ngân
2.2.2. Cơ chế gây độc của thủy ngân
a. Thủy ngân dạng hơi (Hg0):
- Là dạng độc của thủy ngân. Sinh ra khi làm vỡ các loại đèn hơi Thủy ngân, nhiệt
kế.
- Khi xâm nhập vào cơ thể theo sự dẫn truyền của máu Thủy ngân sẽ phá hủy gây

tổn thương hệ thống thần kinh, gan.
- Gây bệnh vô sinh
b. Ion thủy ngân(I) (Hg22+)
Khi xâm nhập vào dạ dày sẽ có phản ứng:
Hg22+

+

Cl-

----->

Hg2Cl2 (không tan)

Hg2Cl2 không tan, được đào thải ra bên ngoài nên ít gây hại cho cơ thể.
c. Ion thủy ngân(II) (Hg2+)
Ion thủy ngân (II) rất độc, thường dễ kết hợp các amino axit chứa lưu huỳnh của
protein.
- Tạo liên kết với hemoglobin và albumin trong huyết thanh vì cả 2 chất này
đều có nhóm –SH. Thủy ngân sẽ thay vị trí của Hidro trong nhóm –SH của
hemoglobin. Làm cho emzym không hoạt động được.

SH

S
8


+ Hg2+

[ Enzym]

Hg + 2H+

[ Enzym]

SH

S

Enzym hoạt động

Enzym thụ động

Ion Hg2+ không thể chui qua màng tế bào sinh học nên nó không thể thâm nhập vào
màng tế bào.
d. Ion metyl thủy ngân(II) (CH3Hg+)
Có tính độc rất cao, tích tụ trong ao hồ và cơ thế của các loài thủy sinh các loài cá
sống trong môi trường nước co chứa metyl thủy ngân có kích thước càng lớn thì
càng chứa nhiều metyl thủy ngân. Chất này tan trong các mô mỡ, chất béo của
màng tế bào bao quanh dây thần kinh, não và tủy, từ đó gây rối loạn, phá hủy hệ
thống thần kinh, tối loạn thận thậm trí gây chết người. Nó dễ thẩm thấu qua mọi
màng sinh học, dễ thâm nhập vào các mô của bào thai làm cho trẻ có những tổn
thương không thể hồi phục được của hệ thần kinh trung ương, bao gồm phân liệt
thần kinh, kém phát triển về trí tuệ và chứng co giật. mất khả năng học tập.

Sơ đồ quá trình tích tụ metyl thủy ngân.
Trong nước, Hg và muối của Hg chuyển hóa thành metyl thủy ngân dưới tác dụng
của các vi khuẩn yếm khí, các hợp chất hữu cơ có trong trầm tích bị phân hủy
9

thành metan. Metan trong nước do các coenzym vitamin B – 12 sẽ chuyển hóa
thành gốc metyl (CH3+). Gốc này liên kết với Co(II) trong coenzym. Nhóm CH 3
trong liên kết này sẽ tạo thành (CH3)2Hg hay ion CH3H+

3. ẢNH HƯỞNG CỦA THỦY NGÂN TỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI
Khi đi vào cơ thể, thủy ngân sẽ kết dính vào các tế bào thần kinh chứa nhóm amino
acid, đặc biệt là chuỗi tế bào nằm ngoài và ở đuôi (axon) các chuỗi dây thần kinh
vận động.
Thời gian bán hủy của thủy ngân trong cơ thể từ 15 đến 30 năm, nghĩa là thủy ngân
tích tụ và tồn tại trong cơ thể con người trong thời gian kể trên trước khi tự tiêu
hủy. Tùy theo nồng độ thủy ngân trong cơ thể, con người có thể bị những chứng
sau đây:
- Thể nhẹ: nồng độ thủy ngân trong nước tiểu nhỏ hơn 0.01mg/l. Biểu hiện: nhức
đầu, chóng mặt, mệt mỏi, khó ngủ, tanh mùi kim loại ở miệng, khó thở, đau thắt
ngực. Khám thấy: viêm lợi, mi mắt co giật liên tục, tính tình cáu gắt, hưng phấn
khác thường.
- Thể vừa: nồng độ thủy ngân trong nước tiểu từ 0,01mg/l – 0,04 mg/l. Biểu hiện:
tổn thương viêm tủy sống hay các dây thần kinh, nếu nặng sẽ bị viêm não, viêm
tủy sống, viêm dây thần kinh, có khi liệt tứ chi. Trí nhớ bị giảm sút, tập trung tư
tưởng kém, lao động suy yếu, ăn mất ngon, không ngủ được. Cuối cùng dẫn tới hội
chứng bệnh não.
- Thể mạn: rối loạn thần kinh thực vật và tim mạch. Chức năng chống độc của gan
giảm, hàm lượng thủy ngân trong nước tiểu tăng: 0,04 - 0,10mg/l. Thủy ngân còn
ảnh hưởng rõ rệt đến thai nhi: mù, điếc, dị dạng
* Biện pháp phòng tránh nhiễm độc thủy ngân:
10

- Chọn và dùng các loại sơn cho cả nội thất và ngoại thất không sử dụng chì và
thủy ngân.
- Mua các vật dụng gia đình: đồ pha lê, đồ gốm hoặc đồ chơi cho trẻ em có nguồn
gốc rõ ràng để đảm bảo không sử dụng chì và thủy ngân trong quá trình sản xuất.
- Có chế độ ăn thích hợp có nhiều chất sắt, calci, vitamin C để giúp cơ thể chống
chì và thủy ngân.
- Không cho trẻ gặm vành cửa sổ hoặc các vật dụng có sơn.
- Nếu bạn buộc phải điều trị các bệnh về răng lợi, nên trao đổi trước để bác sĩ biết
bạn đang mang thai.
- Ngoài ra, thường xuyên rửa tay.
- Để nước trong vòi chảy độ 60 giây, trước khi hứng vô chai lọ.
- Khoảng một tháng một lần, tháo và chùi bộ phận lọc của vòi nước để loại bỏ chất
cặn.
- Tránh đốt rác, đun nấu bằng bếp than tổ ong, tiếp xúc với các vùng tập trung chất
thải công nghiệp, các nơi ô nhiễm khác…
- Không đập, tiếp xúc với các loại bóng đèn vỡ (vì bóng đèn, nhất là đèn huỳnh
quang có chứa một lượng thủy ngân nhất định).
- Cẩn thận với việc chữa trị các bệnh về răng lợi (các chất dùng để trám răng, chứa
nhiều ngân cũng tồn tại nhiều ở khu vực ao, hồ, sông, suối, biển. Khi ăn cá ở
những vùng nước nhiễm thủy ngân, bạn cũng dễ bị nhiễm độc thủy ngân. Ngoài
ra, một sô loại cá chứa nhiều chất thủy ngân gồm cá kiếm, cá mập, cá thu, cá hồi,
cá mòi…
* Cách giải độc thủy ngân:
- Một số loại thức ăn giúp giải độc thủy ngân:
11


+ Cà rốt có tác dụng giải độc thủy ngân do 1 lượng lớn chất kết dính với thủy ngân,
làm giảm nồng độ và loại trừ nhanh chóng các ion thủy ngân trong máu.
+ Đậu xanh: thúc đẩy quá trình bài tiết tống các chất độc ra khỏi cơ thể.

- Loại thải chất độc ở da bằng cách cởi bỏ quần áo bị nhiễm bẩn, rửa da, mắt nếu
bị nhiễm.
- Ngộ độc do nuốt không gây nôn thì phải đến ngay các trạm y tế gần nhất để rửa
dạ dày không sẽ dẫn đến nguy cơ thủng dạ dày và thủng thực quản.
- Trường hợp ngộ độc Hg vô cơ cần được truyền dịch ngăn ngừa trụy tim mạch.
Nếu tổn thương niêm mạc hầu họng gây phù nề nhiều nên đặt nội khí quản để ngăn
ngừa tắc nghẽn hô hấp.
- Khi có triệu chứng toàn thân là chỉ điểm có sự chuyển đổi Hg hữu cơ thành vô cơ
trong cơ thể, phải được dùng thuốc giải độc đặc hiệu ngay.
- Thủy ngân được thu hồi bằng cách rắc bột lưu huỳnh. Lưu huỳnh phản ứng với
thủy ngân trong nhiệt độ thường tạo Thủy ngân Sunfua (HgS) không tan, dễ dàng
thu gom hơn.
- Khi làm vỡ nhiệt kế có chứa thủy ngân cần nhanh chóng đưa trẻ em và xúc vật ra
khỏi khu vực. Đóng cửa sổ và cửa ra vào để hạn chế thủy ngân chuyển thành dạng
hơi, dùng chổi lông mền và giấy mềm cẩn thận hót các hạt thủy ngân. Sau 1-2
tiếng thì lau dọn sàn nhà. Sau khi lau xong dụng cụ cần được về sinh sạch sẽ và
ngâm xà phòng ít nhất 30p.Mở cửa phòng vài giờ liền cho thoáng khí.

4. KẾT LUẬN:
Thủy ngân có ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Nhưng Thủy ngân ở dạng hơi
và metyl thủy ngân có tính độc cao, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con

12


người, cần bình tĩnh, thông minh trong việc xử lý thủy ngân phát tán và ngộ độc
thủy ngân. Chúng ta cũng cần có những biện pháp giảm thiểu tác dụng độc hại của
thủy ngân để bảo vệ sức khỏe con người.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

13


1. Giáo trình: độc học môi trường
2.website: wikipedia.org
3. website: afamily.vn ( bài viết “xử lý nhiệt kế khi vỡ”)
4. website: hoahocngaynay.com ( bài viết “thủy ngân gây độc cho môi trường
như thế nào”)
5. website: benh.vn ( bài viết “cẩn thận với thủy ngân kim loại nhiều độc tố”)

14