Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 79 1. Mục tiêu nghiên cứu 81 2. Đối tượng nghiên cứu 81 3. Phương pháp nghiên cứu 81 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 81 5. Ý nghĩa của đề tài 82 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 83 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN TỐ ĐỒNG, CHÌ, CADIMI, KẼM 83 1.2. ỨNG DỤNG VÀ HOẠT TÍNH SINH HÓA CỦA ĐỒNG, CHÌ, CADIMI VÀ KẼM 85 1.2.2. Chì 86 1.2.3. Cadimi 88 1.2.4. Kẽm 89 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG, CHÌ, CADIMI VÀ KẼM 90 1.3.1. Các phương pháp phân tích hóa học 90 1.3.2. Nhóm phương pháp phân tích công cụ 93 1.4. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ 98 1.4.1. Phép định lượng của phương pháp 99 1.4.2. Phép đo phổ GFAAS 101 1.4.3. Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp GFAAS 107 1.5. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ MẪU PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH ĐỒNG, CHÌ, CADIMI, KẼM 108 1.5.1. Phương pháp xử lí ướt 108 1.5.2. Phương pháp xử lí khô 109 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 111 2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 111 2.1.1. Hoá chất 111 2.1.2. Dụng cụ 111 2.1.3. Thiết bị 111 2.2. KĨ THUẬT NGUYÊN TỬ HÓA MẪU KHÔNG NGỌN LỬA 111 2.2.1. Đặc điểm và nguyên tắc 111 2.2.2. Các giai đoạn của quá trình nguyên tử hóa mẫu 112 2.2.3. Tối ưu hóa các điều kiện cho phép đo không ngọn lửa 113 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 113 2.4. LẤY MẪU, BẢO QUẢN VÀ XỬ LÍ MẪU 114 2.4.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu 114 2.4.2. Phương pháp xử lí mẫu 115 2.5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 116 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 118 3.1. KHẢO SÁT VÀ LỰA CHỌN CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI, KẼM BẰNG PHƯƠNG PHÁP GFAAS 118 3.1.1. Kiểm tra các thông số của máy quang phổ AAS để xác định kẽm 118 3.1.2. Khảo sát điều kiện nguyên tử hóa 120 3.1.3. Các điều kiện khác 122 3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của các chất biến tính hóa học 122 3.1.5. Kiểm tra các yếu tố ảnh hưởng tới phép đo kẽm 123 3.1.6. Khảo sát khoảng tuyến tính của nồng độ kẽm bằng phương pháp GFAAS 127 3.1.7. Xây dựng đường chuẩn xác định đồng, chì, cadimi, kẽm bằng phương pháp GFAAS 130 3.2. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ, ĐỘ LẶP VÀ GIỚI HẠN PHÁT HIỆN (LOD), GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG (LOQ) CỦA PHƯƠNG PHÁP 13, 18, 22, 25 135 3.2.1. Đánh giá sai số và độ lặp của phương pháp 135 3.2.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phép đo GFAAS 137 3.3. PHÂN TÍCH MẪU RAU VÀ NƯỚC TRỒNG RAU 140 3.3.1. Xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi, kẽm trong mẫu rau muống, rau cần, rau cải xoong 140 3.3.3. Đánh giá mức độ ô nhiễm của các kim loại đồng, chì, cadimi, kẽm trong các đối tượng rau, rễ và nước trồng rau 151 3.3.4. Đánh giá sơ bộ về mối tương quan về hàm lượng kim loại nặng trong các đối tượng rau, rễ và nước trồng rau 152 KẾT LUẬN 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO 157
LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Trần Thị Hồng Vân hướng dẫn em tận tình, chu đáo suốt trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn đến thầy cô Tổ mơn Hóa Phân tích, ban chủ nhiệm khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, đặc biệt cô Vũ Thị Hương thầy Nguyễn Quang Tuyển giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn Qua cho phép em gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè ủng hộ cổ vũ em nhiều trình học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Đỗ Ngọc Bích i MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH .viii MỞ ĐẦU .79 Bảng 1.1 Một số đặc điểm đặc trưng Cu, Pb, Cd, Zn 84 1.2.2 Chì .86 1.2.3 Cadimi 88 1.2.4 Kẽm .89 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG, CHÌ, CADIMI VÀ KẼM 90 1.3.1 Các phương pháp phân tích hóa học [4, 6, 26, 31, 32, 33] 90 1.3.2 Nhóm phương pháp phân tích cơng cụ 94 1.3.2.1 Phương pháp điện hóa [16, 17] 94 Các phương pháp phân tích điện hóa phương pháp dựa việc ứng dụng tượng, quy luật có liên quan tới phản ứng điện hóa xảy ranh giới tiếp xúc điện cực nhúng dung dịch phân tích liên quan tới tính chất điện hóa dung dịch phân tích tạo nên môi trường điện cực Các phương pháp chia làm hai nhóm: .94 1.3.2.2 Phương pháp quang học [12, 19, 20, 21] 95 1.3.2.3 Phương pháp chiết sắc ký [17, 24] 97 a) Phương pháp Chiết 97 Một phương pháp làm giàu lượng vết kim loại sử dụng rộng rãi phương pháp chiết dung môi hữu không trộn lẫn với nước Phương pháp có ưu điểm như: chiết chất cần phân tích từ dung dịch có nồng độ nhỏ, tốc độ chiết lớn (đạt tới cân nhanh), tách pha nước pha hữu nhanh, dễ dàng Phần dịch chiết định lượng phương pháp khác 97 Hình 1.1 Sự phụ thuộc Aλ vào C 101 Hình 1.2 Nhiệt độ thời gian giai đoạn trình nguyên tử 103 ii hóa mẫu phép đo GF-AAS 103 Hình 1.3 Nhiệt độ thời gian giai đoạn sấy khô mẫu .104 Hình 1.4 Nhiệt độ vào thời gian giai đoạn tro hóa luyện mẫu 105 Hình 1.5 Sự phụ thuộc A vào nhiệt độ giai đoạn .106 nguyên tử hóa mẫu 106 Bảng 3.1 Khảo sát độ rộng khe đo phổ hấp thụ nguyên tử Zn 120 Bảng 3.2 Kết khảo sát cường độ đèn catot rỗng Zn 121 Bảng 3.3 Kết khảo sát nhiệt độ sấy khô Zn 122 Bảng 3.4 Kết khảo sát nhiệt độ tro hóa Zn 122 Bảng 3.5 Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa Zn 123 Bảng 3.6 Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Zn .126 Hình 3.1 Đồ thị ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Zn .127 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng nguyên tố khác tới phổ hấp thụ nguyên tử GF-AAS Zn 128 Bảng 3.8 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn 129 Hình 3.2 Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn .130 Bảng 3.9 Tóm tắt điều kiện tối ưu phép đo phổ hấp thụ nguyên tử GF-AAS xác định hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn .130 Bảng 3.10 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Cu 132 Hình 3.3 Đường chuẩn xác định hàm lượng Cu 132 Bảng 3.11 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Pb 132 Hình 3.4 Đường chuẩn xác định hàm lượng Pb 133 Bảng 3.12 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Cd 133 Hình 3.5 Đường chuẩn xác định hàm lượng Cd 134 Bảng 3.13 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Zn 134 Hình 3.6 Đường chuẩn xác định hàm lượng Zn 135 iii Bảng 3.14 Đường chuẩn xác định nguyên tố Cu, Pb, Cd, Zn 135 Bảng 3.15 Kết xác định sai số phương pháp với phép đo Zn .137 Bảng 3.16 Kết khảo sát độ lệch chuẩn tín hiệu Cu, Pb, Cd, Zn 139 Bảng 3.17 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) 141 Cu, Pb, Cd, Zn 141 Bảng 3.18 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 142 Cu, Pb, Cd, Zn rau đợt 142 Bảng 3.19 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 143 Cu, Pb, Cd, Zn rau đợt 143 Bảng 3.20 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 144 Cu, Pb, Cd, Zn rau đợt 144 Bảng 3.21 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 145 Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt 145 Bảng 3.22 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 146 Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt 146 Bảng 3.23 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 147 Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt 147 Bảng 3.24 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn.149 mẫu nước trồng rau đợt 149 Bảng 3.25 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt 149 Bảng 3.26 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt 151 Bảng 3.27 Các tiêu chuẩn hàm lượng kim loại nặng .152 Bảng 3.28 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt 153 Bảng 3.29 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt 153 Bảng 3.30 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt 154 iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Kí hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt AAS Atomic Absorption Spectroscopy Quang phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS Flame - Atomic Absorption Quang phổ hấp thụ nguyên tử Spectroscopy lửa Graphite Furnace - Atomic Absorption Phổ hấp thụ nguyên tử lò Spectroscopy graphit AES Atomic Emission Spectroscopy Quang phổ phát xạ nguyên tử HCL Hollow Cathode Lamp Đèn catot rỗng LOD Limit Of Detection Giới hạn phát LOQ Limit Of Quantity Giới hạn định lượng GF-AAS DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH .viii v Bảng 1.1 Một số đặc điểm đặc trưng Cu, Pb, Cd, Zn 84 Bảng 3.1 Khảo sát độ rộng khe đo phổ hấp thụ nguyên tử Zn 120 Bảng 3.2 Kết khảo sát cường độ đèn catot rỗng Zn 121 Bảng 3.3 Kết khảo sát nhiệt độ sấy khô Zn 122 Bảng 3.4 Kết khảo sát nhiệt độ tro hóa Zn 122 Bảng 3.5 Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa Zn 123 Bảng 3.6 Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Zn .126 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng nguyên tố khác tới phổ hấp thụ nguyên tử GF-AAS Zn 128 Bảng 3.8 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn 129 Bảng 3.9 Tóm tắt điều kiện tối ưu phép đo phổ hấp thụ nguyên tử GF-AAS xác định hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn .130 Bảng 3.10 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Cu 132 Bảng 3.11 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Pb 132 Bảng 3.12 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Cd 133 Bảng 3.13 Sự phụ thuộc tuyến tính độ hấp thụ vào nồng độ Zn 134 Bảng 3.14 Đường chuẩn xác định nguyên tố Cu, Pb, Cd, Zn 135 Bảng 3.15 Kết xác định sai số phương pháp với phép đo Zn .137 Bảng 3.16 Kết khảo sát độ lệch chuẩn tín hiệu Cu, Pb, Cd, Zn 139 Bảng 3.17 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) 141 Cu, Pb, Cd, Zn 141 Bảng 3.18 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 142 Cu, Pb, Cd, Zn rau đợt 142 Bảng 3.19 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 143 Cu, Pb, Cd, Zn rau đợt 143 Bảng 3.20 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 144 Cu, Pb, Cd, Zn rau đợt 144 vi Bảng 3.21 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 145 Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt 145 Bảng 3.22 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 146 Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt 146 Bảng 3.23 Kết xác định nồng độ kim loại nặng 147 Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt 147 Bảng 3.24 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn.149 mẫu nước trồng rau đợt 149 Bảng 3.25 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt 149 Bảng 3.26 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt 151 Bảng 3.27 Các tiêu chuẩn hàm lượng kim loại nặng .152 Bảng 3.28 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt 153 Bảng 3.29 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt 153 Bảng 3.30 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt 154 vii DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU .79 Hình 1.1 Sự phụ thuộc Aλ vào C 101 Hình 1.2 Nhiệt độ thời gian giai đoạn trình nguyên tử 103 hóa mẫu phép đo GF-AAS 103 Hình 1.3 Nhiệt độ thời gian giai đoạn sấy khô mẫu .104 Hình 1.4 Nhiệt độ vào thời gian giai đoạn tro hóa luyện mẫu 105 Hình 1.5 Sự phụ thuộc A vào nhiệt độ giai đoạn .106 nguyên tử hóa mẫu 106 Hình 3.1 Đồ thị ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Zn .127 Hình 3.2 Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn .130 Hình 3.3 Đường chuẩn xác định hàm lượng Cu 132 Hình 3.4 Đường chuẩn xác định hàm lượng Pb 133 Hình 3.5 Đường chuẩn xác định hàm lượng Cd 134 Hình 3.6 Đường chuẩn xác định hàm lượng Zn 135 viii MỞ ĐẦU Xã hội ngày phát triển, nhu cầu người ngày cao Sự tăng trưởng mạnh kinh tế đưa nhu cầu người từ mong muốn “ăn no, mặc đủ” lên “ăn ngon, mặc đẹp” Vì nhu cầu thực phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách xã hội quan tâm hàng đầu Ở nước ta, bùng nổ dân số với tốc độ thị hố, cơng nghiệp hố nhanh chóng tạo sức ép lớn tới mơi trường sống Việt Nam Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm nông sản rau xanh xã hội quan tâm Rau xanh nguồn thực phẩm cần thiết quan trọng thiếu bữa ăn hàng ngày, nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất, vi lượng, chất xơ… cho thể người thay Tuy nhiên, nhiều khu vực trồng rau đe doạ ô nhiễm chất thải nhà máy, xí nghiệp với việc sử dụng phân bón cách thiếu khoa học dẫn đến số loại rau bị nhiễm kim loại nặng, có ảnh hưởng đến sức khoẻ người Các nguyên tố thuộc nhóm kim loại nặng Pb, Cd gây độc hại thể người tuỳ hàm lượng chúng Một số khác Cu, Zn nguyên tố vi lượng cần thiết cho thể người, nhiên hàm lượng chúng vượt ngưỡng cho phép chúng bắt đầu gây độc Hà Nội có nhiều vùng trồng rau đáp ứng cho nhu cầu sử dụng rau ngày lớn người, vùng trồng rau lớn thường ngoại thành, quận Hoàng Mai, huyện Hà Đơng, huyện Thanh Trì, huyện Thường Tín… Trong đó, huyện Thanh Trì Đơng Anh vùng trồng rau lớn Hà Nội, cung cấp sản lượng rau lớn hàng năm cho toàn thành phố Hà Nội Tuy nhiên, huyện Thanh Trì vùng trồng rau có nguy rau bị nhiễm lớn Rau sản xuất Thanh Trì phần lớn sử dụng trực tiếp nguồn nước 79 trồng rau có khả bị ô nhiễm cao nguồn nước thải, nước cống, nước bị ô nhiễm từ sông Tô Lịch, làm tăng mức độ ô nhiễm rau, đặc biệt ô nhiễm kim loại nặng Huyện Đông Anh quy hoạch khu vực công nghiệp đồng thời vùng sản xuất rau trọng điểm thành phố Hà Nội Nước sản xuất nông nghiệp khu vực công nghiệp thường bị ô nhiễm kim loại nặng Do đó, việc đánh giá mức độ nhiễm kim loại nặng rau nước trồng rau huyện Thanh Trì Đơng Anh cần thiết sống người tiêu dùng, để hiểu rõ thực trạng rau bị ô nhiễm từ có biện pháp cần thiết cho việc sản xuất rau an toàn phục vụ đời sống người Trong năm gần có nhiều kĩ thuật đại ứng dụng để xác định hàm lượng kim loại Pb, Cu, Cd, Zn phương pháp trắc quang, chuẩn độ oxy hóa khử, phương pháp chuẩn độ tạo phức, phương pháp Von- Ampe hòa tan Tuy nhiên phương pháp gặp số trở ngại độ nhạy thấp thiết bị đắt tiền dung môi không thân thiện với môi trường… Do yêu cầu thiết đặt phải tìm phương pháp phân tích đại khắc phục nhược điểm Trong phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử phương pháp có độ nhạy, độ xác độ lặp lại cao thích hợp để xác định hàm lượng bé, nguyên tố kim loại Đặc biệt nguyên tố vi lượng phép đo cho kết xác So với phương pháp khác phương pháp thực nhanh dễ dàng, phù hợp với yêu cầu phép phân tích hàm lượng kim loại nặng rau Trên sở chúng tơi chọn đề tài: ''Phân tích hàm lượng số kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Zn) rau nước trồng rau khu vực ngoại thành Hà Nội phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (GF-AAS)" 80 REC7 0,1365 0,0742 0,0041 2,3574 REC8 0,5786 0,0175 0,0062 1,9374 REC9 0,3872 0,0246 0,0047 2,4982 REC10 0,5739 0,0142 0,0075 2,5968 Kết phân tích mẫu rễ rau đợt sau: - Hàm lượng Cu dao động khoảng 0,1365 ÷ 0,6458 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Pb dao động khoảng 0,0131 ÷ 0,0989 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Cd dao động khoảng 0,0033 ÷ 0,0389 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Zn dao động khoảng 1,7812 ÷ 2,5968 mg/kg rễ tươi Trong kim loại thấy nồng độ Cd Pb thấp so với Cu Zn; nồng độ Zn cao Bảng 3.22 Kết xác định nồng độ kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt Địa Loại Kí điểm mẫu hiệu lấy mẫu Rễ rau cải xoon g REX4 REX5 mẫu Cu Pb Cd Zn 0,8348 0,0058 0,0152 2,9824 0,7583 0,0153 0,0160 2,2048 0,7969 0,0102 0,0232 2,6657 0,8589 0,0154 0,0082 3,4567 0,9479 0,0162 0,0093 2,7853 Thôn Văn, REX3 Hàm lượng mg/kg rễ tươi (ppm) gian lấy 16/2/2014 REX1 REX2 Thời Thanh Liệt, Thanh Trì 146 REX6 REX7 REX8 REX9 REX10 0,9738 0,0049 0,0163 3,2764 0,8589 0,0094 0,0156 2,4635 0,9476 0,0055 0,0089 2,8466 0,8436 0,0095 0,0879 2,8155 0,9698 0,0172 0,0172 2,9274 Kết phân tích mẫu rễ rau đợt sau: - Hàm lượng Cu dao động khoảng 0,7583 ÷ 0,9738 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Pb dao động khoảng 0,0049 ÷ 0,0172 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Cd dao động khoảng 0,0082 ÷ 0,0879 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Zn dao động khoảng 2,2048 ÷ 3,4567 mg/kg rễ tươi Trong kim loại thấy nồng độ Cd Pb thấp so với Cu Zn; nồng độ Zn cao hẳn Bảng 3.23 Kết xác định nồng độ kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn rễ rau đợt Địa Loại mẫu Kí hiệu điểm lấy mẫu Rễ rau muốn g REM2 gian lấy mẫu 3/4/2014 REM1 Xã Vân Hàm lượng mg/kg rễ tươi (ppm) Thời Cu Pb Cd Zn 0,0818 0,0389 0,0165 2,2569 0,0468 0,0883 0,0241 2,5694 REM3 Nội, 0,1028 0,1354 0,0106 1,3342 REM4 huyện 0,1397 0,1537 0,0089 2,9046 147 REM5 0,1138 0,4966 0,0145 2,5923 REM6 0,1289 0,2489 0,0157 2,6423 REM7 0,1738 0,2265 0,0089 2,4573 0,1294 0,1028 0,0146 2,4859 0,0734 0,3549 0,0096 3,1872 0,0863 0,2766 0,0223 2,5726 REM8 REM9 Đơng Anh REM10 Kết phân tích mẫu rễ rau đợt sau: - Hàm lượng Cu dao động khoảng 0,0468 ÷ 0,1738 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Pb dao động khoảng 0,0389 ÷ 0,4966 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Cd dao động khoảng 0,0089 ÷ 0,0241 mg/kg rễ tươi - Hàm lượng Zn dao động khoảng 1,3342 ÷ 3,1872 mg/kg rễ tươi Trong kim loại thấy nồng độ Cd thấp so với Cu, Pb Zn; nồng độ Zn cao 3.3.2 Xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi, kẽm mẫu nước trồng rau Nồng độ nguyên tố cần xác định có mẫu nước theo phương pháp đường chuẩn tính theo cơng thức : Cxo.Vxo =Cx.Vx Cxo = Cx.Vx/Vxo Trong đó: Cxo : nồng độ nguyên tố có mẫu phân tích thực Cx : nồng độ nguyên tố có mẫu đem đo Vx : thể tích mẫu sau xử lý Vxo : thể tích mẫu phân tích ban đầu đem xử lý 148 Đo dung dịch mẫu nước lần lấy kết trung bình, thu kết bảng 3.24 – bảng 3.26 sau Bảng 3.24 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt Kí hiệu mẫu Địa điểm lấy mẫu Thời gian lấy mẫu NC1 NC2 Vĩnh NC3 Ninh, NC4 Vĩnh NC5 19/1/2014 NC6 Quỳnh, NC7 Thanh NC8 Trì NC9 NC10 Hàm lượng mg/l nước (ppm) pH ban đầu Cu Pb Cd Zn 6,5 6,0 7,0 6,5 8,0 7,5 7,0 7,5 6,0 7,5 0,003 0,001 0,031 0,005 0,013 0,014 0,009 0,023 0,001 0,014 0,0045 0,0019 0,0037 0,0013 0,0042 0,0023 0,0025 0,0056 0,0046 0,0019 2,14.10-4 1,24 10-4 2,31.10-4 1,73.10-4 1,95.10-4 2,91.10-4 1,62 10-4 2,82.10-4 1,90.10-4 1,62.10-4 0,0186 0,0176 0,0166 0,0139 0,0185 0,0195 0,0178 0,0172 0,0116 0,0184 Từ bảng 3.24, cho thấy giá trị pH ban đầu mẫu nước nằm khoảng ÷ Kết phân tích mẫu nước đợt sau: - Hàm lượng Cu dao động khoảng 0,0015 ÷ 0,0312 mg/l - Hàm lượng Pb dao động khoảng 0,0013 ÷ 0,0056 mg/l - Hàm lượng Cd dao động khoảng 1,24.10-4 ÷ 2,91.10-4 mg/l - Hàm lượng Zn dao động khoảng 0,0116 ÷ 0,0195 mg/l Trong nước trồng rau thấy nồng độ Cd thấp so với Cu, Pb Zn Bảng 3.25 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt 149 Kí Địa Thời hiệu điểm gian lấy pH ban mẫu lấy mẫu mẫu đầu Cu Pb 6,5 0,004 0,002 2,13.10-4 0,0193 7,0 0,024 0,004 1,14.10-4 0,0156 8,0 0,011 0,001 2,32.10-4 0,0169 7,0 0,003 0,001 1,62.10-4 0,0187 6,5 0,005 0,002 1,91.10-4 0,0182 8,0 0,025 0,002 1,61.10-4 0,0094 6,5 0,002 0,003 1,56.10-4 0,0169 8,0 0,023 0,002 1,67.10-4 0,0079 6,5 0,025 0,003 2,46.10-4 0,0185 7,0 0,013 0,004 2,29.10-4 0,0176 5 NX1 NX2 NX3 Thôn NX4 Văn, NX5 Thanh NX6 Liệt, 19/1/2014 Thanh NX7 Trì NX8 NX9 NX10 Hàm lượng mg/l nước (ppm) Cd Zn Từ bảng 3.25, cho thấy giá trị pH ban đầu mẫu nước nằm khoảng 6,5 ÷ Kết phân tích mẫu nước đợt sau: - Hàm lượng Cu dao động khoảng 0,0027 ÷ 0,0259 mg/l - Hàm lượng Pb dao động khoảng 0,0010 ÷ 0,0045 mg/l - Hàm lượng Cd dao động khoảng 1,14.10-4 ÷ 2,46.10-4 mg/l - Hàm lượng Zn dao động khoảng 0,0079 ÷ 0,0193 mg/l Trong nước trồng rau thấy nồng độ Cd thấp so với Cu, Pb Zn 150 Bảng 3.26 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn mẫu nước trồng rau đợt Kí hiệu mẫu Địa điểm lấy mẫu Thời gian lấy mẫu NM1 Xã Vân Nội, NM6 NM7 NM8 NM9 NM10 huyện Đông Anh 3/4/2014 Hàm lượng mg/l nước (ppm) Cu Pb Cd 0,103 0,002 1,78.10- 0,003 Zn đầu NM3 NM5 ban 6,5 NM2 NM4 pH 6,5 7,5 6,5 7,5 0,123 0,008 0,101 0,132 0,023 0,144 0,103 0,1259 0,009 0,004 0,003 0,001 0,004 0,009 0,002 0,003 0,004 1,32.104 2,15.104 2,16.104 1,67.104 1,56.104 2,12.104 2,19.104 1,78.104 1,75.104 0,0185 0,0161 0,0157 0,0168 0,0203 0,0158 0,0173 0,0184 0,0169 0,0173 Từ bảng 3.26, cho thấy giá trị pH ban đầu mẫu nước nằm khoảng 6,5 ÷ Kết phân tích mẫu nước đợt sau: - Hàm lượng Cu dao động khoảng 0,0087 ÷ 0,1446 mg/l - Hàm lượng Pb dao động khoảng 0,0017 ÷ 0,0095 mg/l - Hàm lượng Cd dao động khoảng 1,32.10-4 ÷ 2,19.10-4 mg/l - Hàm lượng Zn dao động khoảng 0,0157 ÷ 0,0203 mg/l 151 Trong nước trồng rau thấy nồng độ Cd Pb thấp so với Cu Zn 3.3.3 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại đồng, chì, cadimi, kẽm đối tượng rau, rễ nước trồng rau Theo định số 99/2008/QĐ-BNN QCVN 08:2008/BTNMT, quy định tối đa hàm lượng kim loại nặng rau nước bề mặt thể bảng 3.27 Bảng 3.27 Các tiêu chuẩn hàm lượng kim loại nặng mẫu rau (Quyết định số 106 /2007/QĐ-BNN) nước trồng rau (theo QCVN 08: 2008/BTNMT)[3, 29, 30] Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng loại mẫu Kim (ppm) loại Cu Pb Cd Zn Mẫu rau tươi Nước trồng rau 30 1,0 0,2 40 0,5 0,05 0,01 1,5 Đối chiếu kết phân tích mẫu rau (bảng 3.18 – bảng 3.23) mẫu nước trồng rau (bảng 3.24 – bảng 3.26) với QCVN (bảng 3.27) thấy nồng độ kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn nằm mức tiêu chuẩn cho phép Như vậy, mẫu rau chúng tơi phân tích chưa bị nhiễm kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn Các mẫu rau muống, rau cần, rau cải xoong mẫu nước trồng rau lấy số xã thuộc huyện Thanh Trì Đơng Anh – Hà Nội khoảng thời gian từ 19/1/2014 đến ngày 3/4/2014 có hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn thấp tiêu chuẩn cho phép Như vậy, mẫu rau nước chưa bị ô nhiễm kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn 152 3.3.4 Đánh giá sơ mối tương quan hàm lượng kim loại nặng đối tượng rau, rễ nước trồng rau Qua việc phân tích hàm lượng kim loại nặng số mẫu rau cần, rau muống, rau cải xoong nước trồng rau xã Thanh Liệt, xã Vĩnh Quỳnh thuộc huyện Thanh Trì xã Vân Nội thuộc huyện Đơng Anh, nhận thấy rau trồng nước trồng rau xã chưa có tượng nhiễm kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn Xét mối tương quan, thấy ngày, địa điểm lấy mẫu hàm lượng kim loại rau nước không ổn định, cụ thể sau: Bảng 3.28 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt ngày 19/1/2014 (ppm) Rau Rễ Nước Cu 0,0893 ÷ 0,3882 0,1365 ÷ 0,6458 0,0015 ÷ 0,0312 Pb 0,0136 ÷ 0,0995 0,0131 ÷ 0,0989 0,0013 ÷ 0,0056 Cd 0,0031 ÷ 0,0391 0,0033 ÷ 0,0389 1,24 10-4 ÷ 2,91.10-4 Zn 1.6734 ÷ 2,3472 1,7812 ÷ 2,5968 0,0116 ÷ 0,0195 + Ngày 19/1/2014, xã Vĩnh Quỳnh, huyện Thanh Trì, hàm lượng Cu rau, rễ tương đối cao (0,0893 ÷ 0,3882 ppm), (0,1365 ÷ 0,6458 ppm) nước lại tương đối thấp (0,0015 ÷ 0,0312 ppm); với Cd hàm lượng ba đối tượng thấp Nhìn chung kim loại rễ tích lũy nhiều thân rau, hàm lượng kim loại nước không đáng kể so với mẫu rau rễ (bảng 3.28) Bảng 3.29 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt ngày 16/2/2014 (ppm) 153 Rau Rễ Nước Cu 0,5672 ÷ 0,8564 0,7583 ÷ 0,0027 ÷ 0,0259 Pb 0,0045 ÷ 0,0167 0,9738 0,0049 ÷0,0172 0,0010 ÷ 0,0045 Cd 0,0087 ÷ 0,0865 0,0082 ÷ 1,14.10-4 ÷ 2,46.10-4 Zn 2,3456 ÷ 3,5263 0,0879 2,2048 ÷ 0,0079 ÷ 0,0193 + Ngày 16/2/2014, huyện 3,4567 Thanh Trì xã Vĩnh Quỳnh, hàm lượng Pb, Cd, Zn thân rau rễ tương đương nhau, chênh lệch không đáng kể, đồng thời nước thấp (bảng 3.29) Bảng 3.30 Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt Hàm lượng kim loại mẫu khảo sát đợt ngày 3/4/2014 (ppm) Rau Rễ Nước Cu 0,0492 ÷ 0,1115 0,0468 ÷ 0,1738 0,0087 ÷ 0,1446 Pb 0,0318 ÷ 0,4956 0,0389 ÷ 0,4966 0,0017÷ 0,0095 Cd 0,0083 ÷ 0,0213 0,0089 ÷ 0,0241 1,32.10-4÷ 2,19.10-4 Zn 1,4832 ÷ 3,0453 1,3342÷ 3,1872 0,0157 ÷ 0,0203 + Ngày 3/4/2014, xã Vân Nội, huyện Đơng Anh, nhìn chung giá trị hàm lượng kim loại rễ thân rau tương đương (rễ nhiều kim loại không đáng kể) Hàm lượng kim loại nước thấp (bảng 3.30) Như vậy, mẫu rau nước trồng rau mà nghiên cứu chưa bị ô nhiễm kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Zn) hàm lượng kim loại nặng rễ tương đương (hàm lượng kim loại rễ nhiều không đáng kể) Hàm lượng kim loại nước nói chung thấp Điều phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: 154 + Hàm lượng kim loại nặng tích lũy phụ thuộc vào loại đất trồng, khả đồng hóa kim loại nặng trồng, phụ thuộc vào pH môi trường, lượng kim loại nặng đất nước trồng rau, vào tuổi thọ loại trồng loại kim loại nặng khác nhau, phụ thuộc vào chất hữu đất, khả trao đổi ion + Còn mẫu nước, pH ban đầu nước trồng rau nằm khoảng từ đến nên kim loại nằm dạng muối kết tủa nên nước chúng có hàm lượng thấp + Với mẫu nước trồng rau, hàm lượng kim loại nặng thấp nước thường xun thay đổi cịn rau có tích lũy dần kim loại nặng từ nước trồng theo thời gian Vì thời gian có hạn nên chúng tơi xử lí phân tích số mẫu rau nước trồng rau khu vực ngoại thành Hà Nội nên chưa thể đến kết luận xác chất lượng rau nước trồng rau đánh giá mối tương quan chúng Vì vậy, thực tế người nơng dân cần có biện pháp xây dựng quy trình trồng rau an tồn, đặc biệt nguồn nước trồng rau có ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng kim loại nặng rau nên cần sử dụng nguồn nước để trồng rau 155 KẾT LUẬN Qua q trình nghiên cứu, thực đề tài, chúng tơi thu được số kết sau đây: Dựa vào việc nghiên cứu tác giả trước, đồng thời khảo sát thêm chọn điều kiện tối ưu cho phép định lượng Cu, Pb, Cd Zn phương pháp GF-AAS, từ đưa quy trình xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn kĩ thuật ngun tử hóa khơng lửa máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS-6300 hãng Shimadzu - Nhật Bản Phương pháp có độ tin cậy cao, độ lặp tốt, cho phép phân tích hàng loạt mẫu rau nước Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Shimadzu 6300 Tiến hành xử lí mẫu số mẫu rau nước trồng rau theo quy trình Xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn 20 mẫu rau rễ rau cần, 20 mẫu rau rễ rau muống, 20 mẫu rau rễ rau cải xoong 30 mẫu nước lấy đồng thời rau Từ kết phân tích đánh giá hàm lượng kim loại số mẫu rau nước trồng rau Kết cho thấy, mẫu rau mẫu nước kiểm tra chưa bị ô nhiễm Cu, Pb, Cd Zn (hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn nằm ngưỡng tiêu chuẩn cho phép) Hàm lượng kim loại nước trồng rau nhìn chung thấp rau rễ rau Rau trồng nước trồng rau số xã thuộc huyện Thanh Trì Đơng Anh- Hà Nội chưa có tượng nhiễm kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn Tuy nhiên, thời gian có hạn nên chúng tơi xử lí phân tích số mẫu rau nước trồng rau nên chưa thể kết luận xác chất 156 lượng rau nước trồng rau Do vậy, cần phải có biện pháp tích cực để đạt tiêu chuẩn rau nguồn nước trồng rau an toàn 157 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Duy Ái (1997), Định luật tuần hoàn hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học, Nxb Giáo dục Đặng Đình Bạch, Nguyễn Văn Hải (2006), Giáo trình hóa học mơi trường, Nxb Khoa học Kĩ thuật Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường (2007), QCVN (2008) 08: 2008/BTNMT, Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia chất lượng nước mặt, Nxb Lao động - Xã hội Trần Bích, Nguyễn Ngọc Thắng (2007), Hướng dẫn thí nghiệm Hóa Phân tích, Khoa Hóa học, Đại học Bách khoa Hà Nội Đặng Kim Chi (1998), Hóa học mơi trường - Tập 2, Nxb Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Tinh Dung (2003), Hóa học phân tích- Phần 3, Các phương pháp định lượng hóa học, Nxb Giáo dục Đàm Mai Hoa (2013), Phân tích, đánh giá hàm lượng cadimi, chì, đồng rau nước trồng rau số xã huyện Thanh Trì – Hà Nội phương pháp hấp thụ nguyên tử không lửa (GF-AAS), Luận văn Thạc sĩ khoa học Hóa học, ĐH Sư phạm Hà Nội Hoàng Thị Phương Hồng (2013), Phân tích đánh giá hàm lượng đồng , chì, cadimi nước mặt khu công nghiệp Quang Minh thuộc thành phố Hà Nội phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật ngun tử hóa khơng lửa, (GF-AAS), Luận văn Thạc sĩ, Đại học sư phạm Hà Nội Phạm Luận (1998), Cơ sở lí thuyết phương pháp AES AAS - Tập 1, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội 10 Phạm Luận (1998), Cơ sở lí thuyết phương pháp AES AAS 158 Tập 2, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội 11 Phạm Luận (1999), Giáo trình hướng dẫn vấn đề sở kĩ thuật xử lý mẫu phân tích - Phần 1: Những vấn đề chung, Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội 12 Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 13 Lê Đức Ngọc (2001), Xử lý số liệu kế hoạch hóa thực nghiệm, Nxb Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội 14 Hồng Nhâm (2003), Hóa học vơ - Tập 2, Nxb Giáo dục 15 Hồng Nhâm (2003), Hóa học vô - Tập 3, Nxb Giáo dục 16 Dương Quang Phùng (2009), Một số phương pháp phân tích điện hóa, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội 17 Hồ Viết Quý, Nguyễn Tinh Dung (1991), Các phương pháp phân tích lí hóa, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội 18 Hồ Viết Quý (1994), Xử lí số liệu thực nghiệm phương pháp toán học thống kê, Đại học Sư phạm Quy Nhơn 19 Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học hóa học, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 20 Hồ Viết Q (2006), Phân tích lý hóa, Nxb Giáo dục 21 Hồ Viết Q (2007), Các phương pháp phân tích cơng cụ hóa học đại, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội 22 Trần Vĩnh Quý (2006), Giáo trình hóa tin học, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội 23 Trịnh Thị Thanh (2003), Độc hại môi trường sức khỏe người, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 24 Nguyễn Văn Ri (2013), Các phương pháp tách, Đại học quốc gia Hà Nội 159 25 Tạ Thị Thảo (2008), Sai số Hóa học phân tích, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia Hà Nội 26 Lâm Ngọc Thụ (2000), Cơ sở hóa học phân tích-Các phương pháp phân tích hóa học, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 27 Nguyễn Đức Vận (2004), Hóa học vơ cơ- Tập 2, kim loại điển hình, Nxb Khoa học Kĩ thuật Hà Nội 28 Phạm Hùng Việt, Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội (1999), Hóa học mơi trường sở, Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội Các trang web 29 http://enidc.com.vn/vn/Quy-chuan-ky-thuat/Quy-chuan-ve-nuoc/QCVN 082008BTNMT-Chat-luong-nuoc-mat.aspx 30.http://www.moit.gov.vn/vn/pages/VanBanDieuHanh.aspx? TypeVB=1&vID=10084 Tài liệu Tiếng Anh 31 Daniel C.Harris (1999), Quantitative Chemical Analysis, 5th edition, W.H Freeman and Company, NewYork 32 Douglas A.Skoog, Donal M.West, F.James Holler (2000), Fundamentals of analytical analysis, 6th edition, Saunders college publishing 33 J.Mendham, R.C.Denney, J.D.Barnes, M.Thomas, Volgel (2000), Textbook of quantitative chemical analysis, 6th edition, Prentice Hall 160