Nghiên cứu phương pháp xác định methyl thủy ngân và thủy ngân tổng số trong bùn đáy kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh

Methyl thủy ngân (MeHg) và thủy ngân tổng

số (T-Hg) trong bùn lắng đuợc nghiên cứu xác

định bằng phương pháp sắc ký khí - huỳnh quang

nguyên tử (GC-AFS) và quang phổ hấp thu nguyên

tử hóa hơi lạnh (CV-AAS). MeHg được ly trích

bằng hỗn hợp HNO3/KCl/CuSO4 trong

dichloromethane (DCM), ethyl hóa bằng

NaB(C2H5)4 trong hexane. T-Hg trong mẫu bùn

được trích và đánh giá bằng các phương pháp

EPA 245,1; AOAC 971,21 và phương pháp đề

nghị. Độ tin cậy của phương pháp phân tích MeHg

được đánh giá thông qua chất chuẩn quốc tế

chứng nhận CRM ERM-CC580. Độ tin cậy của

phương pháp phân tích T-Hg được đánh giá thông

qua mẫu chuẩn nội bộ và phương pháp thêm chuẩn

các chất Hg(NO3)2, MeHgCl và phenyl thủy ngân

acetate vào mẫu chuẩn nội bộ. Giới hạn phát hiện

của phương pháp phân tích MeHg và T-Hg trong

bùn lắng lần lượt là 0,08 và 0,15 ng/g (tính theo

Hg). Các phương pháp này đã được sử dụng phân

tích MeHg và T-Hg trong 50 mẫu bùn lắng thu

thập tại hệ thống kênh rạch và sông trên địa bàn

thành phố Hồ Chí Minh. Hàm lượng MeHg và THg trong các mẫu bùn lắng tương ứng 0,08–2,87

ng/g và 14–623 ng/g (tính theo trọng lượng khô).

Tỷ lệ [MeHg]/∑[Hg] trong khoảng 0,1–2,3 %.

Hàm lượng MeHg trong bùn có tương quan rõ

ràng với hàm lượng Hg tổng số (r=0,62, p=0

pdf 14 trang phuongnguyen 9320
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu phương pháp xác định methyl thủy ngân và thủy ngân tổng số trong bùn đáy kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu phương pháp xác định methyl thủy ngân và thủy ngân tổng số trong bùn đáy kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh

Nghiên cứu phương pháp xác định methyl thủy ngân và thủy ngân tổng số trong bùn đáy kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T6- 2016 
 Trang 123 
Nghiên cứu phương pháp xác định methyl 
thủy ngân và thủy ngân tổng số trong bùn 
đáy kênh rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh 
 Hoàng Thái Hiền 
 Nguyễn Văn Đông 
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG–HCM 
( Bài nhận ngày 10 tháng 12 năm 2015, nhận đăng ngày 30 tháng 11 năm 2016) 
TÓM TẮT 
Methyl thủy ngân (MeHg) và thủy ngân tổng 
số (T-Hg) trong bùn lắng đuợc nghiên cứu xác 
định bằng phương pháp sắc ký khí - huỳnh quang 
nguyên tử (GC-AFS) và quang phổ hấp thu nguyên 
tử hóa hơi lạnh (CV-AAS). MeHg được ly trích 
bằng hỗn hợp HNO3/KCl/CuSO4 trong 
dichloromethane (DCM), ethyl hóa bằng 
NaB(C2H5)4 trong hexane. T-Hg trong mẫu bùn 
được trích và đánh giá bằng các phương pháp 
EPA 245,1; AOAC 971,21 và phương pháp đề 
nghị. Độ tin cậy của phương pháp phân tích MeHg 
được đánh giá thông qua chất chuẩn quốc tế 
chứng nhận CRM ERM-CC580. Độ tin cậy của 
phương pháp phân tích T-Hg được đánh giá thông 
qua mẫu chuẩn nội bộ và phương pháp thêm chuẩn 
các chất Hg(NO3)2, MeHgCl và phenyl thủy ngân 
acetate vào mẫu chuẩn nội bộ. Giới hạn phát hiện 
của phương pháp phân tích MeHg và T-Hg trong 
bùn lắng lần lượt là 0,08 và 0,15 ng/g (tính theo 
Hg). Các phương pháp này đã được sử dụng phân 
tích MeHg và T-Hg trong 50 mẫu bùn lắng thu 
thập tại hệ thống kênh rạch và sông trên địa bàn 
thành phố Hồ Chí Minh. Hàm lượng MeHg và T-
Hg trong các mẫu bùn lắng tương ứng 0,08–2,87 
ng/g và 14–623 ng/g (tính theo trọng lượng khô). 
Tỷ lệ [MeHg]/∑[Hg] trong khoảng 0,1–2,3 %. 
Hàm lượng MeHg trong bùn có tương quan rõ 
ràng với hàm lượng Hg tổng số (r=0,62, p=0,05) 
và carbon hữu cơ tổng số (r=0,67, p=0,05). 
Từ khóa: đầu dò huỳnh quang nguyên tử, methyl thủy ngân, quang phổ hấp thu nguyên tử, sắc ký khí, 
thủy ngân tổng số và bùn lắng 
MỞ ĐẦU 
Thủy ngân nguyên tố và các hợp chất của nó 
có độc tính rất cao đối với sinh vật và con người. 
Trong tự nhiên, các hợp chất thủy ngân chủ yếu 
tồn tại trong các khoáng vật ở trạng thái “ngủ yên”. 
Tuy nhiên các hoạt động tự nhiên (núi lửa, cháy 
rừng) và nhất là các hoạt động nhân sinh (khai 
khoáng, đốt nhiên liệu hóa thạch..) đã “kích hoạt” 
thủy ngân và đưa chúng đến với môi trường sống. 
Trong một số điều kiện tự nhiên nhất định, các hợp 
chất thủy ngân vô cơ chuyển hóa theo con đường 
sinh học và hóa học tạo thành methyl thủy ngân. 
Quá trình methyl hóa thủy ngân xảy ra ở pha bùn 
lắng dưới sự tác động của các vi khuẩn khử sulfate 
và vi khuẩn khử sắt trong hệ tương tác rất phức tạp 
của các hợp chất chứa lưu huỳnh như hydrogen 
sulfite, sulfate, tổng carbon hữu cơ, ở các điều 
kiện yếm khí [1, 2]. Khả năng tích lũy sinh học của 
MeHg vào các cá thể sinh vật sống thông qua 
chuỗi thức ăn có thể rất lớn (x107) [3]. Hàm lượng 
rất nhỏ methyl thủy ngân trong môi trường vì vậy 
cũng thu hút sự quan tâm rất lớn cho các nhà 
nghiên cứu môi trường và độc học. Khác với các 
nguyên tố kim loại nặng khác, thủy ngân và các 
hợp chất chứa thủy ngân do rất linh động, có hoạt 
Science & Technology Development, Vol 19, No.T6-2016 
Trang 124 
tính cao nên việc xử lý mẫu trong phân tích là rất 
khó khăn. Xử lý mẫu Hg trong bùn lắng bằng hệ 
kín, áp suất cao bằng bom Teflon hay lò vi sóng là 
tin cậy nhất. Xử lý mẫu bằng hệ hở sử dụng các 
chất oxy hóa mạnh và kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ 
cũng được tiêu chuẩn hóa. Methyl thủy ngân trong 
bùn lắng được ly trích trong môi trường kiềm 
(KOH/MeOH) [4] hoặc trong môi trường acid 
(H2SO4/KBr/CuSO4) [5]. Các phương pháp phân 
tích thủy ngân tổng số trong bùn lắng được sử 
dụng phổ biến nhất là hóa hơi lạnh kết hợp quang 
phổ hấp thu nguyên tử (CVAAS) [6], hoặc huỳnh 
quang nguyên tử (CVAFS) [7, 8], hoặc kết hợp 
quang phổ phát xạ ghép cặp cảm ứng cao tần (CV-
ICPOES) [9] và khối phổ ghép cặp cảm ứng cao 
tần (ICPMS) [10]. Tồn tại trong mẫu ở hàm lượng 
rất thấp, MeHg thường được phân tích bằng sắc ký 
khí dùng các dầu dò bắt điện tử (ECD) [11], quang 
phổ phát xạ (AED) [12], AFS [13, 14], khối phổ 
(MS)[15] và ICPMS [16]. Tại Việt Nam, thủy 
ngân luôn là một tiêu chí không thể thiếu trong 
đánh giá ô nhiễm môi trường đối với kim loại 
nặng. Tuy nhiên nguyên tố này lại chưa xuất hiện 
nhiều trong các nghiên cứu về ô nhiễm kim loại 
nặng trong bùn lắng các nghiên cứu lâu nay. Trong 
một vài năm gần đây, ô nhiễm methyl thủy ngân 
trong môi trường tại Việt Nam đã xuất hiện rải rác 
trong một và công bố do sự hợp tác giữa các nhà 
nghiên cứu trong nước và các chuyên gia ngoài 
nước [17–19]. Tất cả mẫu phân tích methyl thủy 
ngân đều phải được gởi sang các phòng thí nghiệm 
đối tác ngoài Việt Nam. Chúng tôi nhận thấy các 
phương pháp xử lý mẫu bùn cho phân tích tổng Hg 
này hoặc là có sử dụng thiết bị chuyên dụng đắt 
tiền (lò vi sóng) hoặc hóa chất có hàm lượng Hg 
rất thấp vốn đắt tiền. Thiết bị phân tích methyl 
thủy ngân có độ nhạy cao phù hợp với mẫu bùn 
lắng như GC-ICPMS có chi phí đầu tư rất cao và 
hiện tại chưa có phòng thí nghiệm nào tại Việt 
Nam có trang bị thiết bị này. 
Trong công bố này, chúng tôi trình bày các 
nghiên cứu về: i. Phương pháp xử lý mẫu phân tích 
thủy ngân tổng số cải tiến sử dụng thiết bị xử lý 
mẫu đơn giản và các hóa chất cơ bản dễ tìm có độ 
tinh khiết phù hợp; ii. Phương pháp xử lý mẫu và 
phân tích methyl thủy ngân trong bùn lắng bằng 
phương pháp sắc ký khí kết hợp đầu dò huỳnh 
quang nguyên tử có độ nhạy cao; iii. Áp dụng phân 
tích methyl thủy ngân và tổng thủy ngân trong 
trong các mẫu bùn lắng thu thập từ các kênh rạch 
và sông trong địa bàn TP. Hồ Chí Minh. 
THỰC NGHIỆM 
Hóa chất và thuốc thử 
Tất cả dung dịch được chuẩn bị trong nước cất 
hai lần. HNO3 (65-67 %), H2SO4 (98%), HClO4 
(70 %) n-hexane, CH3HgCl (MeHgCl), Hg(NO3)2, 
dichloromethane (DCM), tetrahydrofuran (THF), 
Na2B4O7.10H2O, CuSO4.5H2O, KCl, CH3COOH 
băng và CH3COONa hạng tinh khiết phân tích từ 
hãng Merck. NaB(C2H5)4 mua từ hãng Sigma-
Aldrich. Các khí Ar và N2 đều hạng 99,999 % (v/v) 
mua từ Singapore Industrial Company. Chuẩn 
MeHgEt và Et2Hg được điều chế bằng phản ứng 
ethyl hóa MeHgCl và Hg
2+
 với NaBEt4. Các hợp 
chất này được kiểm tra độ tinh khiết bằng GC-AFS 
và chuẩn hóa bằng CV-AAS[20, 21]. 
Thiết bị 
Máy quang phổ hấp thu nguyên tử AA 6300 
(Shimadzu), đèn HCL Hg, thiết bị hóa hơi lạnh 
MHS-1 có bẫy vàng tự thiết kế. Máy GC 5890 
(Agilent); buồng tiêm on-column, nhiệt độ buồng 
tiêm 200 
o
C; cột DB-1 (30m x 0,53 mm x 0,5 µm) 
(Supelco, USA), chương trình nhiệt: 
)1(2001(120)1(60 /30/20 phútCphútCphútC ophútCophútCo
oo
  
 đối với các hợp chất Hg ethyl hóa; đầu dò AFS 
(PS Analytical) hoạt động ở chế độ tối ưu[20] với 
lưu lượng khí “make up” là 120 mL Ar/phút và khí 
bảo vệ là 180 mL Ar/phút; hệ giao diện - lò nhiệt 
phân tự chế tạo [20, 21] và được giữ ở 520 oC; máy 
Vortex (IKA vortex Genius 3); máy pH (Schott 
Lab–850); ống ly tâm PE 50 mL (Isolab); kim tiêm 
5 µL (SGE–Australia); các dụng cụ thủy tinh như: 
ống thủy tinh 40 mL, ống 20 mL, ống 1,5 mL có 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T6- 2016 
 Trang 125 
septum lót Teflon, ống COD (Hach) nắp lót màng 
Teflon, ống ly tâm polypropylene (Isolab), pipet, 
beaker, bếp đun, bình cầu, ống sinh hàn và hệ 
thống hấp thu khí phân tích TOC 
Kiểm soát chất lượng hệ thống thiết bị 
Kiểm tra hệ thống hàng ngày bằng mẫu chuẩn 
MeHgEt 1,5 pg/µL (mẫu QC). Mẫu QC được pha 
mỗi ngày; tiêm trước và xen kẽ giữa các mẫu và 
ngay trước khi kết thúc đo. Tín hiệu diện tích của 
peak MeHgEt đuợc ghi nhận. Từ số liệu tiêm mẫu 
QC 20 ngày liên tiếp, xây dựng biểu độ kiểm soát 
chất lượng (control chart) [21]. 
Phân tích Hg tổng số và các hợp chất alkyl thủy 
ngân 
Hg tổng số: Các hợp chất Hg ở dạng Hg2+ 
được phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp 
thu nguyên tử kỹ thuật hóa hơi lạnh trên thiết bị 
MHS-1có gắn bẫy vàng (Perkin Elmer) tại 253,7 
nM. Điều kiện đo: chất khử SnCl2, phương pháp 
đường chuẩn 5 điểm, kết quả phân tích tính trên 5 
mẫu song song. 
Hg nguyên dạng: Các hợp chất alkyl thủy ngân 
được tách trên GC và phát hiện trên đầu dò huỳnh 
quang nguyên tử. Định lượng các alkyl dựa vào tín 
hiệu diện tích peak và đường chuẩn của từng dạng. 
Kiểm soát chất lượng (QC): độ tin cậy của 
thiết bị GC-AFS được đánh giá thông qua biểu đồ 
kiểm soát chất lượng và mẫu kiểm soát chất lượng 
đo giữa 10 lần tiêm mẫu. Độ tin cậy của quy trình 
phân tích được đánh giá qua mẫu CRM ERM-CC-
580. 
Phân tích tổng carbon hữu cơ (TOC) [22] 
Cân chính xác khoảng 1 g mẫu cho vào ống 
pyrex 3 cổ. Thêm khoảng 1g K2Cr2O7 rắn, tráng 
thành ống chứa mẫu bằng khoảng 5 mL nước cất, 
lắp ống sinh hàn và bình brom chứa 15 mL hỗn 
hợp H2SO4:H3PO4 (60:40). Thổi Ar (30 mL/phút) 
trong 5 phút để đuổi không khí. Mở khóa bình 
brom để thêm acid vào mẫu. Tiếp tục thổi khí, đun 
mẫu ở 190 oC trong 45 phút. Cân ống NaOH và ghi 
nhận độ chênh lệch khối lượng trước và sau khi 
đun mẫu (Hình 1). Mẫu chuẩn và mẫu blank (nước 
cất) được thực hiện tương tự. 
Hình 1. Hệ thống xử lý mẫu xác định TOC 
Lấy mẫu 
Mẫu bùn được lấy theo TCVN 6663-13[23]. 
50 mẫu bùn lắng được lấy tại các vị trí khác nhau 
trên hệ thống kênh rạch thuộc địa bàn thành phố 
Hồ Chí Minh (Hình 2): sông Vàm Thuật, kênh 
Nhiêu Lộc-Thị Nghè, rạch Cầu Sơn - rạch Lăng, 
kênh Đôi- kênh Tẻ - rạch Bến Nghé, Cần Giờ và 
một số chi lưu nhỏ của các kênh rạch trên và sông 
Sài Gòn trên địa bàn thành phố. Việc lấy mẫu hiện 
trường được thực hiện trong tháng 4 năm 2014. 
Khoảng 1 kg bùn lắng bề mặt (0–10 cm) được lấy 
bằng hệ thống gàu ngoạm chuyên dụng. Bùn được 
loại bỏ rác và các vật rắn thô và đựng trong chai 
thủy tinh. Tại phòng thí nghiệm, mẫu bùn được 
qua rây 2 mM, ly tâm tách bớt nước và được lưu 
trữ trong lọ thủy tinh ở -20 oC đến khi phân tích. 
Science & Technology Development, Vol 19, No.T6-2016 
Trang 126 
Hình 2. Bản đồ các vị trí lấy mẫu bùn lắng trên hệ thống kênh/rạch và sông tại Tp. HCM 
Xử lý mẫu 
Ly trích methyl thuỷ ngân 
Cân chính xác khoảng 2 g (± 0,001) mẫu vào 
ống ly tâm polypropylene 50 mL, thêm 10 mL 
dung dịch hỗn hợp HNO3 3M, KCl 0,01M và 
CuSO4 0,1 M hoặc hỗn hợp KBr 1,26 M, H2SO4 
0,9 M, CuSO4 0,167 M. Đánh siêu âm 30 phút ở 55 
o
C. Ly tâm 5 phút tại 3000 vòng/phút, tách lấy pha 
nước. Lặp lại quá trình ly trích mẫu bằng 5 mL 
dung dịch hỗn hợp HNO3/KCl/CuSO4. Gộp toàn bộ 
pha nước trong 2 lần ly trích vào ống thủy tinh 40 
mL, thêm 3 mL DCM, vortex trong 30 giây, và 
tách lấy pha hữu cơ. Lặp lại quá trình chiết lỏng-
lỏng 2 lần nữa và gộp tất cả pha hữu cơ vào ống 
thủy tinh 15 mL. Cho pha DCM qua ống SPE chứa 
1 g Na2SO4 khan. Thêm 2 mL đệm và thổi khô 
DCM (dd A). Dd A sẵn sàng cho bước ethyl hóa 
bằng NaBEt4. 
Ethyl hóa 
Thêm 1 mL hexane và 40 µL NaBEt4 25 % 
vào dd A trong ống COD 15 mL. Đậy nắp và 
vortex trong 20 phút, ly tâm 3000 vòng/phút trong 
5 phút. Chuyển pha hexane vào lọ đựng mẫu 1,5 
mL và bảo quản ở -10 oC đến khi phân tích bằng 
GC-AFS. 
Xử lý mẫu phân tích Hg tổng số 
EPA 245,5 [24]: cân 0,5–1 g (±0,0001 g) mẫu 
bùn lắng đã đồng nhất vào vial 40 mL có nắp 
sillicone/Teflon, thêm 6 mL H2SO4 đđ, 3 mL 
HNO3 đđ, lắc đều. Thêm 10 mL dung dịch KMnO4 
6 %, lắc đều. Nếu màu tím không bền, tiếp tục 
thêm từng 1 mL KMnO4 6 % cho đến khi màu tím 
bền trong 15 phút. Thêm 4 mL K2S2O8 6 %, lắc 
đều, đậy erlen bằng mặt kính đồng hồ. Cho erlen 
vào bể đun cách thủy đang ở nhiệt độ 95 oC, đun 
trong 1 giờ, để nguội. Thêm (NH3OH)2SO4 6 % 
thật chậm và lắc đều cho đến khi MnO2 vửa tan 
hết. Ly tâm, rửa cặn 3 lần, tách bỏ cặn rắn, định 
mức 50 mL. Phần dung dịch xác định hàm lượng 
thủy ngân tổng số bằng CV–Amalgam–AAS. 
AOAC 971.21 [25]: cân 0,5–1g (±0,0001g) 
bùn lắng vào ống Kjeldahl, thêm 10 mL hỗn hợp 
HNO3:H2SO4 (7:3), đậy kín nắp và đun ở 80 
o
C 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T6- 2016 
 Trang 127 
trong 2 h. Thêm 2 mL HClO4 đđ, đun ở 180 
oC đến 
khi cặn màu trắng (1 h). Đun ở 280 oC đến bốc 
khói trắng. Chuyển toàn bộ mẫu vào ống ly tâm. 
Ly tâm, tách lấy phần dung dịch, rửa cặn 3 lần, 
mỗi lần với 5 mL nước, gộp phần dung dịch vào 
bình định mức 50 mL. Bảo quản ở 4 oC đến khi 
phân tích bằng CV–Amalgam–AAS. 
Quy trình cải tiến: cân 0,5 – 1 g (±0,0001g) 
bùn lắng vào vial 40 mL có nắp sillicone/Teflon, 
thêm 10 mL hỗn hợp HNO3: H2SO4 (7:3), đậy kín 
nắp và đun ở 60–180 oC (1 h). Thêm 2 mL HClO4 
đđ, đun ở 180 oC (1 h). Mở nắp, đun ở 280 oC đến 
bốc khói trắng (45 phút). Ly tâm, tách lấy phần 
dung dịch, rửa cặn 3 lần, mỗi lần với 5 mL nước, 
gộp phần dung dịch vào bình định mức 50 mL. 
Bảo quản ở 4 oC đến khi phân tích bằng CV– 
Amalgam–AAS. 
Xử lý số liệu 
Dữ liệu phân tích được xử lý và biểu diễn dựa 
trên phần mềm Excel 2013 và Mapinfor . 
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Kiểm soát chất lượng hệ thống thiết bị phân 
tích 
Thiết bị phân tích MeHg là hệ thống GC-AFS 
dựa trên hệ GC Agilent 5890 và đầu dò huỳnh 
quang PS Analytical được thiết kế lại. Các thông 
số vận hành của hệ thống này để phân tích MeHg 
như thời gian lưu, độ nhạy và độ ổn định ngắn hạn 
và dài hạn đã được khảo sát, tối ưu và công bố 
trước đây [20, 21]. 
Khoảng tuyến tính đường chuẩn, giới hạn phát 
hiện và giới hạn định lượng 
Methyl thủy ngân-MeHg(Et): khoảng tuyến 
tính của MeHgEt là 1-14 pg, hệ số tương quan R là 
0,9997. Giới hạn phát hiện (MDL) và giới hạn định 
lượng (MQL) của phương pháp được đánh giá qua 
sự biến động về nồng độ MeHg của 11 lần phân 
tích song song mẫu bùn lắng chứa MeHg nồng độ 
thấp (do thêm vào). Trong nghiên cứu này, MDL 
và MQL của MeHg đối với mẫu bùn lắng lần lượt 
là 0,080 và 0,27 ng/g (tính theo Hg). 
Thủy ngân tổng số: khoảng tuyến tính của 
đường chuẩn là 1–15 ng, hệ số tương quan R là 
0,9998. MDL và MQL, được đánh giá tương tự 
như đối với MeHg trên mẫu bùn lắng chứa Hg 
nồng độ thấp, lần lượt là 0,15 ng/g và 0,24 ng/g 
(tính theo Hg). 
Tối ưu hóa phương pháp xử lý mẫu 
Xử lý mẫu phân tích tổng Hg 
Phương pháp tiêu chuẩn xử lý mẫu phân tích 
Hg tổng số trong bùn lắng thường dùng hiện nay là 
EPA 245,5. Phương pháp này sử dụng K2S2O8 phối 
hợp với KMnO4 để phân hủy triệt để các chất hữu 
cơ, tiếp theo là dùng NH2OH để loại bỏ MnO2 
trước khi phân tích. Các hóa chất này ở dạng rắn 
rất khó tinh chế loại bỏ Hg nên thực tế là nguồn 
nhiễm bẩn Hg rất đáng kể. Đề tài này sử dụng 
phương pháp xử lý mẫu AOAC 971,21 vốn dùng 
cho mẫu thực phẩm, được nghiên cứu điều chỉnh 
cho phù hợp với mẫu bùn lắng. Các acid H2SO4, 
HClO4, và HNO3 có độ tinh khiết cao dễ tìm hoặc 
dễ tinh chế nên nhiễm bẩn hóa chất khá thấp. Trái 
với băn khoăn ban đầu về sự mất mẫu Hg dễ bay 
hơi, nghiên cứu này cho thấy giai đoạn đun mẫu sơ 
bộ ở nhiệt độ thấp (60 oC, 1 h) để ngăn mất mát Hg 
trong AOAC 971.21 là không cần thiết, ngay cả ở 
các nhiệt độ 90 hay 180 oC cũng không gây mất 
mát Hg. Điều này làm đơn giản hóa quy trình và 
giúp rút ngắn thời gian xử lý mẫu. 
Việc đánh giá hiệu quả của phương pháp phân 
tích Hg tổng số được thực hiện dựa trên các dạng 
 ... g mẫu thực ra là phản ảnh cân 
bằng của quá trình methyl hóa và demethyl hóa 
của các hợp chất thủy ngân trong mẫu đó. Các quá 
trình này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau 
như nhiệt độ, chế độ nắng, trạng thái yếm khí/hiếu 
khí của mẫu, hàm lượng các hợp chất carbon lưu 
huỳnh.Các tương quan này đã phản ánh một bức 
tranh chung về ảnh hưởng của sự methyl 
hóa/demethyl hóa của các hợp chất Hg trong mẫu 
bùn lắng trên một địa bàn lấy mẫu rộng, chế độ 
thủy văn, đặc tính nguồn phát thải của mỗi địa 
điểm lấy mẫu khác nhau tại TP. Hồ Chí Minh. 
-100
100
300
500
700
-0.5
0.5
1.5
2.5
3.5
Củ Chi Cầu 
Rạch 
Tra 
Cầu 
Gò 
Dưa 
Cầu 
Rạch 
Chiếc 
Tân 
Cảng 
Cảng 
Sài 
Gòn 
Cầu 
Móng 
Cầu 
Tân 
Thuận 
2 
An Lợi 
Đông 
Rạch 
Kỳ Hà 
KCN 
Vĩnh 
Lộc 
Hồ 
lắng 
Kênh 
Ba Bò 
KCN
Linh
Trung
Cầu 
Dừa 
Rạch 
Cầu 
Cống 
Cầu 
Ông 
Tranh 
Cầu Lý 
Phục 
Man 
Hồ 
Tân 
Mỹ 
CG– 
Cầu 
Rạch 
Đôn 
CG – 
Cầu 
Lôi 
Giang 
T-
H
g 
(n
g/
g)
M
eH
g 
(n
g/
g)
MeHg và T-Hg trong bùn lắng TP. Hồ Chí Minh 
T-Hg MeHg
Science & Technology Development, Vol 19, No.T6-2016 
Trang 132 
Bảng 5. Hàm lượng MeHg và T-Hg (ng/g trong bùn lắng kênh rạch thành phố Hồ Chí Minh 
STT TÊN ĐỊA ĐIỂM TỌA ĐỘ 
ORP 
(mV) 
THg 
(ng/g) 
MeHg 
(ng/g) 
TOC 
(%) 
1 KCN Vĩnh Lộc 10°49'34.3"N 106°36'00.6"E -238 115,77 0,191 4,81 
2 Kênh 19/5 
10°48'33.0"N 106°36'53.5"E -205 419,35 2,22 7,81 
3 Cầu Tham Lương 
10°49'29.4"N 106°37'40.8"E -182 238,52 1,75 7,44 
4 NM Hóa Chất Tân Bình 
10°49'46.1"N 106°37'51.9"E -290 393,57 2,87 12,99 
5 Cầu Chợ Cầu 10°50'47.3"N 106°38'12.4"E -230 267,46 1,44 3,13 
6 Cầu Tứ Quý 
10°51'22.4"N 106°39'57.5"E -290 158,84 0,574 3,14 
7 Cầu An Lộc 
10°51'02.2"N 106°40'48.0"E -201 31,59 0,728 0,80 
8 Cầu Dừa 10°53'41.0"N 106°38'49.0"E -240 24,90 0,096 1,34 
9 Cầu Rạch Tra 
10°55'09.1"N 106°38'56.2"E -17 63,73 0,420 3,58 
10 Cầu Băng Ky – Rạch Lăng 
10°49'06.0"N 106°41'55.1"E -250 303,87 0,368 7,18 
11 Cầu Bùi Đình Túy – Rạch Bến Bồi 
10°48'29.8"N 106°42'27.9"E -280 622,66 1,42 4,50 
12 Cầu Gò Dưa, Kha Vạn Cân 10°50'23.2"N 106°44'20.3"E - 114,53 2,35 0,88 
13 Cầu Rạch Chiếc 10°48'48.3"N 106°45'52.8"E -151 48,48 0,204 1,85 
14 Tân Cảng 10°47'42.21"N106°43'35.26"E - 102,39 0,128 1,95 
15 Kênh Nước Đen 
10°47'18.7"N 106°36'41.4"E -305 365,17 2,070 9,39 
16 Cầu Sông Chùa 
10°45'30.5"N 106°35'02.4"E -250 69,89 0,168 2,09 
17 Giao Sông Chùa – Rạch Nước Lên 
10°45'03.8"N 106°35'07.9"E -318 110,64 0,225 1,26 
18 Cầu Trung Tâm 
10°44'15.8"N 106°35'29.9"E -233 14,70 0,125 1,65 
19 Cầu An Lập 
10°43'42.3"N 106°36'07.0"E -350 166,62 0,470 2,87 
20 KCN Lê Minh Xuân 
10°44'40.9"N 106°32'19.3"E -270 36,08 0,128 1,19 
21 Kênh Nhiêu Lộc –Trần Văn Đang 
10°47'16.1"N 106°40'15.9"E -173 583,35 1,580 3,14 
22 Cầu Kiệu – rạch Cầu Kiệu 
10°47'36.7"N 106°41'09.7"E -208 427,25 1,267 3,42 
23 
278 Nguyễn Xuân Ôn, 
Rạch Cầu Bông 
10°47'52.4"N 106°42'01.1"E -140 401,08 2,080 5,77 
24 Giao rạch Thị Nghè – sông SG 
10°47'14.8"N 106°42'33.5"E -183 137,09 0,285 1,04 
R² = 0.3805 
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0 100 200 300 400 500 600 700
M
e
H
g 
(n
g/
g)
T -Hg (ng/g) 
a. Tương quan MeHg và T-Hg 
R² = 0.4468 
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0 2 4 6 8 10 12 14
M
e
H
g 
(n
g/
g)
TOC (%) 
b. Tương quan MeHg và TOC 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T6- 2016 
 Trang 133 
25 
Rạch Văn Thánh 
Đường Điện Biên Phủ 
 10°48'01.8"N 106°42'58.7"E -123 365,75 0,749 6,12 
26 Khu du lịch Văn Thánh 10°47'48.0"N 106°42'56.1"E -182 91,76 0,357 1,54 
27 Bến Phú Định – Kênh Đôi 
10°42'38.1"N 106°37'09.2"E -218 44,77 0,171 1,74 
28 Cầu Rạch Cát 
10°43'02.5"N 106°37'36.5"E -237 46,79 0,131 1,09 
29 Cầu Số 3 – Mễ Cốc 10°43'30.0"N 106°37'51.3"E -283 148,63 0,295 2,83 
30 Cầu Bà Tàng, rạch Bà Lớn 
10°43'52.5"N 106°38'25.7"E - 179,16 0,299 3,69 
31 Bến Bình Đông – Nguyễn Nhật Thi 10°44'16.7"N 106°38'31.1"E -202 483,44 0,925 4,25 
32 Cầu Nhị Thiên Đường 
10°44'29.7"N 106°39'21.3"E -265 263,75 0,876 2,44 
33 Cầu Chà Và 10°44'54.9"N 106°39'38.1"E -280 482,00 0,649 3,30 
34 Cầu Nguyễn Tri Phương 
10°44'56.4"N 106°40'09.1"E -250 413,13 0,717 3,19 
35 Cầu chữ Y 10°45'04.3"N 106°41'01.4"E -206 226,96 0,601 2,08 
36 Cầu Móng 
10°46'05.1"N 106°42'13.4"E -145 138,19 0,620 1,82 
37 Cảng Sài Gòn 10°45'55.22"N 106°42'38.24"E - 164,97 0,210 2,07 
38 Cầu Him Lam 
10°44'23.8"N 106°41'33.8"E -260 86,18 1,400 1,97 
39 Cầu Lý Phục Man 
10°44'32.9"N 106°43'20.2"E -220 136,16 0,603 3,09 
40 Hồ Tân Mỹ 
10°45'01.0"N 106°43'14.2"E -420 86,27 0,343 1,98 
41 Cầu Tân Thuận 2 
10°45'19.0"N 106°43'13.2"E -161 91,49 0,418 2,87 
42 Rạch Cầu Cống 10°46'39.4"N 106°42'54.7"E -247 258,55 1,220 5,70 
43 Cầu Ông Tranh 10°47'23.5"N 106°44'24.6"E -220 114,64 0,638 3,16 
44 An Lợi Đông (gần cầu Kênh 2) 10°46'46.9"N 106°43'54.5"E -135 50,29 0,188 0,86 
45 Rạch Kỳ Hà 10°45'12.6"N 106°45'57.6"E -186 50,78 0,566 1,02 
46 Huyện Củ Chi 11° 2'43.83"N 106°33'10.85"E 268,93 0,274 1,73 
47 Hồ lắng chất thải Kênh Ba Bò 10°53'14.4"N 106°43'53.6"E - 55,37 < 0,15 0,40 
48 KCN Linh Trung, Suối Cái 10°51'36.9"N 106°47'09.7"E -253 121,65 0,492 3,41 
49 Cần Giờ 1 – Cầu Rạch Đôn 10°34'00.9"N 106°49'35.5"E -132 46,33 0,299 2,22 
50 Cần Giờ 2 – Cầu Lôi Giang 10°32'36.6"N 106°49'53.4"E -106 37,39 0,081 3,16 
KẾT LUẬN 
Phương pháp phân tích methyl thủy ngân và 
thủy ngân tổng số đã được phát triển, hoàn thiện và 
thẩm định tại Phòng thí nghiệm Hóa Phân Tích, 
Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 
ĐHQG-HCM. Lần đầu tiên việc phân tích methyl 
thủy ngân trong mẫu bùn lắng có hàm lượng rất 
thấp được thực hiện tại Việt Nam. Phương pháp 
phân tích methyl thủy ngân và thủy ngân tổng số 
trong các mẫu bùn lắng thu được trên hệ thống 
kênh rạch trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh. Nguồn 
gây ô nhiễm thủy ngân tổng số tại trên kênh rạch 
TP. Hồ Chí Minh có lẽ là do các hoạt động sinh 
hoạt của dân cư sinh sống dọc kênh. Tỷ phần 
MeHg/T-Hg trong mẫu bùn lắng kênh rạch TP. Hồ 
Chí Minh tương tương với các thành phố khác trên 
thế giới. Những thành quả đã đạt được là cơ sở cho 
những nghiên cứu tiếp theo về thủy ngân và methyl 
thủy ngân trong môi trường tại Việt Nam. 
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi 
Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh (ĐHQG-
HCM) trong khuôn khổ đề tài mã số C2013-18-09. 
Science & Technology Development, Vol 19, No.T6-2016 
Trang 134 
Determination of methyl mercury and total 
mercury in sediment samples collected from 
canals in HoChiMinh city 
 Hoang Thai Hien 
 Nguyen Van Dong 
University of Science, VNU-HCM 
ABSTRACT 
In this study, the analysis of methyl mercury 
(MeHg) and total mercury (T-Hg) was studied 
using gas chromatographic separation/atomic 
fluorescence spectrometric detection and cold 
vapour atomic absorption spectrometry 
respectively. MeHg was extracted from sediment 
matrix using HNO3/KCl/CuSO4 into 
dichloromethane followed ethylation with 
NaB(C2H5)4 in hexane. Total mercury was digested 
using three different procedures: EPA 245.1, 
AOAC 971.21 and our proposed one. The 
reliability of the analytical method for MeHg was 
evaluated by the use of the certified reference 
material ERM CC-580. In addition, the analytical 
method for total merury was evaluated using a 
fresh water sediment as an internal reference 
material, spiked with inorganic mercury, methyl 
mercury and phenyl mercury. The method 
detection limits for MeHg and total mercury were 
0.08 and 0.15 ng/g (as Hg), respectively. The 
established analytical methods were applied to 
analyse MeHg and total mercury in sediment 
samples collected from canals and rivers in 
Hochiminh City. The concentrations of methyl 
mercury and total mercury in sediment samples 
were 0.08–2.87 ng/g và 14 – 623 ng/g (as Hg, dw). 
[MeHg]/∑[Hg] respectirely were in a range of 
0.1–2.3 %, which was in good agreement with the 
published ratios in sediment samples. A good 
correlation between the concentration of MeHg 
with total mercury and total organic carbon 
contents in the studied sediment samples was 
found. 
Keywords: atomic fluorescence spectrometric detection, cold vapour, gas chromatography, 
methylmercury, sediment and sludge samples 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. E.J. Fleming, E.E. Mack, P.G. Green, D.C. 
Nelson, Mercury methylation from unexpected 
sources: Molybdate - inhibited freshwater 
sediments and an iron - reducing bacterium. 
Appl. Environ. Microbiol., 72, 1, 457–464 
(2006). 
[2]. C.L. Miller, R.P. Mason, C.C. Gilmour, A. 
Heyes, Influence of dissolved organic matter on 
the complexation of mercury under sulfidic 
conditions. Environ. Toxicol. Chem., 26, 4, 
624–633 (2007). 
[3]. C.J. Watras, R.C. Back, S. Halvorsen, M.J.R. 
Hudson,A.K. Morrison, P.S. Wente, 
Bioaccumulation of mercury in pelagic 
freshwater food webs. Sci. Total Environ., 219, 
2–3, 183–208 (1998). 
[4]. R.C. Campos, R.A. Goncalves, G.R. Brandao, 
M.S. Azevedo, F. Oliveira, J. Wasserman, 
Methylmercury determination using a 
hyphenated high performance liquid 
chromatography ultraviolet cold vapor 
multipath atomic absorption spectrometry 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T6- 2016 
 Trang 135 
system. Spectroc. Acta Pt. B-Atom., Spectr., 64, 
6, 506–512 (2009). 
[5]. N. Issaro, C. Abi-Ghanem, A. Bermond, 
Fractionation studies of mercury in soils and 
sediments: a review of the chemical reagents 
used for mercury extraction. Anal Chim Acta, 
631, 1, 1–12 (2009). 
[6]. W.R. Hatch, W.L. Ott, Determination of 
submicrogram quantities of mercury by atomic 
absorption spectrophotometry. Anal. Chem. 40, 
14, 2085–2087 (1968). 
[7]. R.D. Jones, M.E. Jacobson, R. Jaffe, J. 
Westthomas, C. Arfstrom, A. Alli, Method 
development and sample processing of water, 
soil, and tissue for the analysis of total and 
organic mercury by cold vapor atomic 
fluorescence spectrometry. Water Air Soil 
Pollut. 80, 1–4, 1285–1294 (1995). 
[8]. J.V. Cizdziel, C. Tolbert, G. Brown, Direct 
analysis of environmental and biological 
samples for total mercury with comparison of 
sequential atomic absorption and fluorescence 
measurements from a single combustion event. 
Spectrochimica Acta Part B: Atomic 
Spectroscopy, 65, 2, 176–180 (2010). 
[9]. J.C.A. de Wuilloud, R.G. Wuilloud, M.F. Silva, 
R.A. Olsina, L.D. Martinez, Sensitive 
determination of mercury in tap water by cloud 
point extraction pre-concentration and flow 
injection-cold vapor-inductively coupled 
plasma optical emission spectrometry. 
Spectroc. Acta Pt. B-Atom. Spectr., 57, 2, 365–
374 (2002). 
[10]. V.M.B. Krishna, K. Chandrasekaran, D. 
Karunasagar, A simple and rapid microwave-
assisted extraction method using polypropylene 
tubes for the determination of total mercury in 
environmental samples by flow injection 
chemical vapour generation inductively 
coupled plasma mass spectrometry (FI-CVG-
ICP-MS). Anal. Methods, 4, 5, 1401–1409 
(2012). 
[11]. M.J. Jung, D.H. Yang, Y.K. Sung, M.J. Kim, 
S.J. Kang, D.Y. Kwon,Y. Kwon, Rapid 
determination of trace methylmercury in 
natural crude medicine of animal origin. 
Microchim. Acta, 164, 3–4, 345–349 (2009). 
[12]. A.M. Carro, I. Neira, R. Rodil, A.R. Lorenzo, 
Speciation of mercury compounds by gas 
chromatography with atomic emission 
detection. Simultaneous optimization of a 
headspace solid-phase microextraction and 
derivatization procedure by use of chemometric 
techniques. Chromatographia, 56, 11–12, 733–
738 (2002). 
[13]. J.A. Gomez, F. Lorenzo,T. Garcia-Barrera, 
Comparative study of atomic fluorescence 
spectroscopy and inductively coupled plasma 
mass spectrometry for mercury and arsenic 
multispeciation. Anal. Bioanal. Chem., 382, 2, 
485–492 (2005). 
[14]. Y. Cai, R. Jaffe, A. Alli, D.R. Jones, 
Determination of organomercury compounds in 
aqueous samples by capillary gas 
chromatography atomic fluorescence 
spectrometry following solid-phase extraction. 
Anal. Chim. Acta, 334, 3, 251–259 (1996). 
[15]. A. Beichert, S. Padberg, B.W. Wenclawiak, 
Selective determination of alkylmercury 
compounds in solid matrices after subcritical 
water extraction, followed by solid-phase 
microextraction and GC-MS. Appl. 
Organomet. Chem. 14, 9, 493–498 (2000). 
[16]. X.Y. Mao, L.G. Liu, G. Meichel, Y. Cai, B.G. 
Jiang, Simultaneous speciation of 
monomethylmercury and monoethylmercury by 
aqueous phenylation and purge-and-trap 
preconcentration followed by atomic 
spectrometry detection. Anal. Chem. 80, 18, 
7163–7168 (2008). 
[17]. S. Noh, M. Choi, E. Kim, P.N.Dan, B.X.Thanh, 
T.V.N. Ha, S. Sthiannopkao, S. Han, Influence 
of salinity intrusion on the speciation and 
partitioning of mercury in the Mekong River 
Delta. Geochim. Cosmochim. Acta 106, 379–
390 (2013). 
[18]. D.Q. Le, C.N. Duc,; H. Harino, N. Kakutani, N. 
Chino, T. Arai, Distribution of Trace Metals 
and Methylmercury in Soft Tissues of the 
Freshwater Eel Anguilla marmorata in 
Science & Technology Development, Vol 19, No.T6-2016 
Trang 136 
Vietnam. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 59, 
2, 282–290 (2010). 
[19]. P. Navarro, D. Amouroux, N.D. Thanh, E. 
Rochelle-Newall, S. Ouillon, R. Arfi, T.C. Van, 
X. Mari, J.-P. Torréton, Fate and tidal transport 
of butyltin and mercury compounds in the 
waters of the tropical Bach Dang Estuary, 
Haiphong, Vietnam. Mar. Pollut. Bull., 64, 
1789–1798 (2012). 
[20]. T.Q. An, H.P. Tran, D.V. Nguyen, In 
Methylmercury Analysis In Sediment Samples 
Using Home-Coupled Gas Chromatograph – 
Atomic Fluorescence Detector System, 
Analytica Vietnam, 4–10 (2013). 
[21]. T.Q. An, T.H. Phuong, N.V. Đông, Nghiên 
cứu xác định methyl thuỷ ngân trong bùn lắng 
bằng phương pháp sắc ký khí ghép nối đầu dò 
huỳnh quang nguyên tử, Tạp chí Phát Triển 
KH&CN, 16, T2, 53–60 (2013). 
[22]. D.W. Nelson, L.E. Sommers, Total Carbon, 
Organic Cabon, and Organic Matter. In 
Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and 
Microbiological Properties, Page, A.L., Ed. 
Madison, Wilconsin USA: 1982, 539-577. 
[23]. TCVN 6663-13: 2000. Chất lượng nước - Lấy 
mẫu - Phần 13, Hướng dẫn lấy mẫu bùn nước, 
bùn nước thải và bùn liên quan (2000). 
[24]. EPA 245.5 Mercury In Sediment (Manual 
Cold Vapor Technique) (1974). 
[25]. AOAC Official Method 971.21, Mercury in 
Food, Flameless Atomic Absorption 
Spectrophotometric Method (1976). 
[26]. I. Taverniers, M.D. Loose, E.V. Bockstaele, 
Trends in quality in the analytical laboratory. 
II. Analytical method validation and quality 
assurance. Trac Trends in Analytical 
Chemistry, 23, 8, 535–552 (2004). 
[27]. J. Domagalski, Mercury and methylmercury in 
water and sediment of the Sacramento River 
Basin, California. Appl. Geochem., 16, 15, 
1677–1691 (2001). 
[28]. H.A. Miller, C. Mason, R.P., Mercury and 
methylmercury in Hudson River sediment: 
impact of tidal resuspension on partitioning and 
methylation. Mar. Chem., 90, 1–4, 75–89 
(2004). 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_phuong_phap_xac_dinh_methyl_thuy_ngan_va_thuy_nga.pdf