Đánh giá phơi nhiễm của methylmercury trong nước đối với con người

Trường đại học Khoa học Tự nhiên - Khoa Môi Trường

Đánh giá phơi nhiễm của methylmercury trong nước đối với
con người

NHÓM 2 – 10CMT
GVHD: ThS. NGUYỄN NHƯ BẢO CHÍNH


Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường

•

Các tuyến phơi nhiễm

•

Chuyển hóa trong cơ thể

•

Đánh giá phơi nhiễm MeHg

•

Ngăn ngừa nhiễm độc MeHg

•

6

5

4

3

2

1

Mục lục


Danh tính, đặc tính vật lý và hóa học

1. Danh tính
Nguồn gốc từ thủy ngân: Hg++
Hai dạng: Monomethylmercury (CH3Hg+) và dimethylmercury
((CH3)2Hg)
Methyl thủy ngân dễ dàng kết hợp với các anion.
Có ái lực rất lớn đối với các anion chứa lưu huỳnh, đặc biệt là
nhóm thiol (-SH) trong acid amin cysteine và các protein chứa
cysteine.


Danh tính, đặc tính vật lý và hóa học

2. Đặc tính vật lý
Methylmercury thuộc nhóm hợp chất cơ kim (organometal)
MeHg tan nhiều trong nước

Danh tính, đặc tính vật lý và hóa học

3. Đặc tính hóa học
Liên kết Me – Hg có bản chất là liên kết ion nên có những phản ứng sau:

•

Tác dụng với hợp chất có H linh động (acid, alcol, amine…)

•

Phản ứng với hợp chất halogen

•

Phản ứng với oxy

•

Phản ứng với các hợp chất cơ kim khác


Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường
Nguồn gốc
Nguồn tự nhiên: Nước bào mòn các khoáng thạch chứa thủy ngân
Nguồn nhân tạo: đốt nhiên liệu, đốt rác, khai thác vàng…

Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường

Chu trình chuyển hóa của thủy ngân trong môi trường


Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường
Nồng độ methyl thủy ngân trong môi trường nước
Nồng độ thủy ngân trung bình trong môi trường nước (sông suối, ao hồ, nước dưới đất…) dao động
từ 10 – 50 ng/L. Nó có khả năng tạo phức bền với rất nhiều phối tử hữu cơ khác nhau trong nước, tuy
nhiên phức MeHg rất dễ bị các sinh vật sống hấp thụ, do đó nồng độ MeHg trong nước sạch thấp hơn
1ng/L.


Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường


Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường

Tại sao khi pH giảm thì nồng độ MeHg trong nước tăng?

••

Giải thích:
 
Trong nước, ion Hg2+ tạo kết tủa với S2- theo cân bằng sau:
(1)
Vì rất lớn nên kết tủa này rất bền. Tuy nhiên, khi pH giảm, nồng độ S2- giảm do cân bằng sau:

(1) ⇒ khi nồng độ S2- giảm ⇒ nồng độ ion Hg2+ (thủy ngân ở dạng linh động) tăng ⇒ tạo điều kiện cho quá trình
methyl hóa xảy ra.

Phát thải, vận chuyển và biến đổi trong môi trường

Vì sao nồng độ methyl thủy ngân trong nước biển lại lớn hơn trong nước ngọt?

•

Giải thích:

Trong tự nhiên, methyl thủy ngân dễ bị phân hủy thành các dạng có độc tính thấp hơn nhờ ánh sáng mặt trời.
Khi nó liên kết với các chất hữu cơ hòa tan trong nước, năng luợng từ ánh sáng mặt trời sẽ dễ dàng phân
hủy methyl thủy ngân hơn. Tuy nhiên, methyl thủy ngân trong nước biển lại tạo liên kết bền với ion Cl -, chính
vì thế, nó ít bị phân hủy mà ngược lại, lại đuợc các sinh vật biển hấp thụ, tích luỹ và khuếch đại qua chuỗi
thức ăn. (Nguồn: Why mercury is more dangerous in oceans, Science Daily)


Các tuyến phơi nhiễm của con người

Các tuyến phơi nhiễm của con nguời
•

Trong nước, methyl thủy ngân có khả năng tích tụ và khuếch đại sinh học thông qua chuỗi thức ăn
Nồng độ methyl thủy ngân của các loài sinh vật thủy sinh bậc cao dưới nước có thể gấp hàng triệu
lần nồng độ của môi trường ngoài.

•
•

Cá và các loài sinh vật thủy sinh là nguồn phơi nhiễm methyl thủy ngân chính ở con người.

Nồng độ methyl thủy ngân trong cá tùy thuộc vào loài, tuổi, kích thước và môi trường sống.


Các tuyến phơi nhiễm của con người
QCVN 08:2011/BYT

•

Lượng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận được tạm thời (Provisional Tolerable Weekly Intake PTWI): 0,0016 mg/kg thể trọng

•

Giới hạn an toàn (mức giới hạn tối đa – mg/kg) cho phép đối với ô nhiễm methyl thuỷ ngân trong
thực phẩm:

- Các loại cá (không bao gồm các loại cá ăn thịt): 0,5 mg/kg
- Các loại cá ăn thịt (như cá mập, cá kiếm, cá ngừ, cá măng và các loại khác) : 1,0 mg/kg


Các tuyến phơi nhiễm của con người
QCVN 08:2011/BYT

Phương pháp xác định hàm lượng methyl thủy ngân

•

AOAC 983.20: (Methyl) thủy ngân trong cá và tôm cua – Phương pháp sắc ký khí

•

AOAC 988.11: (Methyl) thủy ngân trong cá và tôm cua – Phương pháp sắc ký khí nhanh

•

AOAC 990.04: (Methyl) thủy ngân trong hải sản – Phương pháp sắc ký lỏng – quang phổ hấp thụ
nguyên tử


Chuyển hóa trong cơ thể
1. Hấp thụ
Methyl thủy ngân được hấp thụ vào máu gần như hoàn toàn qua đường ăn uống (> 90% - Walsh, 1982)


Chuyển hóa trong cơ thể
2. Phân bố
MeHg có ái lực mạnh với gốc sulfyhydryl (-SH) trong cysteine (acid amin), việc MeHg liên kết với nhóm này khiến
cơ thể nhận nhầm nó chính là cysteine – thành phần cấu trúc quan trọng của nhiều protein, qua đó vận chuyển
nó khắp cơ thể.
MeHg theo đường máu tới các mô (4 ngày) và tới não (1-2 ngày tiếp theo)
Tới thời điểm này, nồng độ MeHg trong não là 6% / 10% được giữ lại (90% bị loại thải ra khỏi cơ thể)
Tỉ lệ MeHg giữa máu và não thay đổi tùy theo:

 Loài (species)
 Giới tnh (sex)
 Thời kì phát triển (người trưởng thành – thai nhi)


Chuyển hóa trong cơ thể
3. Chuyển hóa
Methyl thuỷ ngân được chuyển thành thuỷ ngân vô cơ trong động vật có vú.

4. Loại bỏ và bài tiết
Việc chuyển hoá metyl thuỷ ngân thành thuỷ ngân vô cơ là mấu chốt trong quá trình bài tiết. 90% thuỷ ngân
được loại bỏ qua đường bài tiết, và hầu như ở dạng vô cơ. Thuỷ ngân vô cơ kém hấp thu qua thành ruột nên
hầu hết thuỷ ngân vô cơ từ mật tiết ra được đi trực tiếp vào phân.
Tốc độ bài tiết thuỷ ngân ở người và động vật là tỉ lệ thuận trực tiếp với khối lượng cơ thể.


Đánh giá phơi nhiễm (Exposure Assessment)

Đánh giá phơi nhiễm là gì?
Xác định mối nguy hại

Đánh giá phơi nhiễm

Đánh giá liều phản ứng

Mô tả rủi ro

Quản lý rủi ro

Sơ đồ đánh giá rủi ro


Đánh giá phơi nhiễm (Exposure Assessment)

Khái niệm đánh giá phơi nhiễm
•

Đánh giá phơi nhiễm là quá trình đánh giá định lượng hay định tính sự thâm nhập của một tác nhân

vào vật nhận thông qua sự tiếp xúc với môi trường

•

Đánh giá phơi nhiễm ước lượng liều của các hóa chất trong môi trường mà các nhóm người khác
nhau bị phơi nhiễm

•

Các bước đánh giá phơi nhiễm:

Mô tả các đặc trưng phơi nhiễm

Xác định các đường truyền phơi
nhiễm

Định lượng phơi nhiễm


Đánh giá phơi nhiễm ở người trưởng thành

Nhiễm độc MeHg ở Iraq (1971 – 1972)


Đánh giá phơi nhiễm ở người trưởng thành
Đường liều luợng – tần suất đáp ứng đối với methyl thủy ngân


Đánh giá phơi nhiễm ở người trưởng thành

Trên thực tế, việc xác định chính xác những triệu chứng do MeHg gây ra ở người đối với mỗi nồng độ tương
ứng là rất khó khăn. Mối liên hệ giữa nồng độ - tần suất đáp ứng này được giả định là do MeHg gây ra từ những
kết luận sau:
(a) Những triệu chứng này xảy ra sau khi phơi nhiễm MeHg với nồng độ cao
(b) Tần suất và mức độ ảnh hưởng gia tăng khi tăng cường độ phơi nhiễm MeHg;
(c) Những ảnh hưởng này tương tự như các biểu hiện trong các trường hợp nhiễm độc MeHg khác trên thế giới.
(d) Đa số các dấu hiệu này đã đuợc tái lập trong một số mô hình thí nghiệm ở động vật.
 


Đánh giá phơi nhiễm ở người trưởng thành

Đường liều lượng – tần suất đáp ứng của methyl thủy ngân đối với hiện tượng dị
cảm


Đánh giá phơi nhiễm ở người trưởng thành
Kết luận
Tổ chức Y tế thế giới WHO đã kết luận rằng đối với người trưởng thành, liều tiếp nhận hằng ngày đối
với methyl thủy ngân dưới 0.48 µg/kg khối lượng cơ thể được xem là an toàn.
Khi tăng liều tiếp nhập hằng ngày lên 3 – 7 µg/kg khối lượng cơ thể (gấp 10 lần nguỡng an toàn), các
triệu chứng nhiễm độc methyl thủy ngân đối với hệ thần kinh bắt đầu được ghi nhận, và tần suất đáp
ứng của triệu chứng dị cảm tăng lên 5% (Nguồn: Environmental Health Criteria 1: Mercury, WHO,
1976).
Các nghiên cứu cũng cho thấy phụ nữ nhạy cảm với những ảnh hưởng và độc tính của methyl thủy
ngân hơn trong thời gian thai kì 


Đánh giá phơi nhiễm ở thai nhi
Nhiễm độc MeHg ở Minamata, Nhật Bản (1908)