Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (AAS) được áp dụng để xác định hàm lượng cadimi, đồng, chì, mangan và kẽm trong thịt cá lóc nuôi ở khu vực xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình. Phương pháp này cho giới hạn phát hiện thấp. Kết quả này cho thấy hàm lượng của đồng, chì, mangan và kẽm trong cá lóc là: (0,466 mg/kg tươi; 0,080 mg/kg tươi; 1,483 mg/kg tươi và 7,042 mg/kg tươi), nằm trong giới hạn cho phép theo quy định 46/BYT 2007.
Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT VÀI LIM LOẠI TRONG THỊT CÁ LĨC (CHANNA MACULATA) NI Ở KHU VỰC XÃ NGƯ THỦY BẮC, HUYỆN LỆ THỦY, TỈNH QUẢNG BÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP AAS Trần Thị Kim Cúc*1, Nguyễn Thị Ngọc Ánh1, Phạm Mỹ Chinh1, Nguyễn Thị Thu Hà1, Nguyễn Mậu Thành2, Sinh viên ĐHSP Hóa học, Trường Đại học Quảng Bình; Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quảng Bình *Tác giả liên hệ: tranthikimcuc1912@gmail.com TĨM TẮT Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (AAS) áp dụng để xác định hàm lượng cadimi, đồng, chì, mangan kẽm thịt cá lóc ni khu vực xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình Phương pháp cho giới hạn phát thấp Kết cho thấy hàm lượng đồng, chì, mangan kẽm cá lóc là: (0,466 mg/kg tươi; 0,080 mg/kg tươi; 1,483 mg/kg tươi 7,042 mg/kg tươi), nằm giới hạn cho phép theo quy định 46/BYT 2007 Từ khóa: Cá lóc, cadimi, đồng, chì, mangan, kẽm, phương pháp AAS ANALYSIS, EVALUATION THE METALS CONTENT IN SNAKEHEAD FISH (Channa maculata) AT NGU THUY BAC COMMUNE, LE THUY DISTRICT, QUANG BINH PROVINCE Trần Thị Kim Cúc*1, Nguyễn Thị Ngọc Ánh1 Phạm Mỹ Chinh1, Nguyễn Thị Thu Hà1, Nguyễn Mậu Thành2, Chemistry teachers students, Quangbinh University Faculty of natural sciences, Quangbinh University *Corresponding Author: tranthikimcuc1912@gmail.com ABSTRACT The flame atomic absorption spectrometry (AAS) is applied to determine the cadmium, copper, lead, manganese and zinc content in Snake-head fish at Ngu Thuy Bac commune Le Thuy district Quang Binh province This method has low limit of detection This result shows that the average copper, lead and zinc content in Snake-head fish is (0,466 mg/kg fresh; 0,080 mg/kg fresh; 1,483 mg/kg fresh and 7,042 mg/kg fresh) and within the allowed limits according to the regulation No 46/BYT 2007 Keywords: Snake-head fish, cadmium, copper, lead, manganese, zinc, AAS method ĐẶT VẤN ĐỀ Đã từ lâu cá lóc (Channa maculata) khơng cịn xa lạ với Thịt cá lóc có vị ngọt, thơm ngon, có tác dụng khử thấp, trừ phong, bổ khí huyết, ích thận tráng dương, dùng tốt trường hợp bị bệnh phổi có tác dụng trừ đàm, bổ phế Mặt khác cá lóc mỡ, nhiều chất khống, vitamin nhiều kim loại kẽm, đồng, sắt, canxi, Là loại cá cho suất cao, sản phẩm giàu dinh dưỡng, nên cá lóc loại cá người ưa thích chọn làm ăn ngày Chính vậy, năm qua ngành nuôi trồng thuỷ sản nước ta, có ni cá lóc phát triển mạnh mẽ trở thành ngành kinh tế quan trọng, có động lực lớn việc thúc đẩy phát triển kinh tế Những năm trở lại tình trạng suy giảm nguồn lợi thủy hải sản trở nên đáng báo động, nhu cầu tiêu dùng người dân ngày lớn Chính thế, Quảng Bình xuất vùng chun ni cung cấp thủy sản thị trường, mà điển hình xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy Ngư Thủy Bắc xã ven biển vùng cát, gồm thôn thuộc huyện Lệ Thủy cách trung tâm thành phố Đồng Hới khoảng 42 km phía nam Dân cư địa bàn xã thu nhập chủ yếu vào ngư nghiệp nông nghiệp Trong số hộ dân có xã có 60% hộ có hồ nuôi cá, mà 453 Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 điển hình cá lóc, kiểm sốt chất lượng chưa đáng quan tâm Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử phương pháp phân tích đại ứng dụng rộng rãi để xác định hàm lượng nguyên tố vi lượng đối tượng mẫu như: mẫu quặng, mẫu nước, thực phẩm, dược phẩm, Vì việc phân tích, đánh giá hàm lượng cadimi, đồng, chì, mangan kẽm cá lóc ni khu vực xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình việc làm cần thiết có ý nghĩa NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Thiết bị hóa chất Các ống nghiệm, cốc thủy tinh chịu nhiệt, bình định mức; Cân phân tích, bếp điện, máy xay, dao mổ y tế; Các micropipette Eppendorf đầu hút Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Zeenit 700P hãng Analytik Jena (Đức) Các hóa chất sử dụng có độ tinh khiết PA hãng Merck Đức: Dung dịch chuẩn gốc đồng, mangan, kẽm, chì cadimi (1.000 ± ppm) chuyên dùng cho phép đo AAS; axít Kỷ yếu khoa học HNO3 MgNO2 đặc, nước cất hai lần Chuẩn bị mẫu Mẫu cá lóc lấy ao ni hộ dân thôn xã Ngư Thủy Bắc huyện Lệ Thủy Các ao lựa chọn để lấy mẫu ao dùng thường xuyên cho việc ni cá lóc đạt hiệu cao Mẫu cá ký hiệu CLij, đó: i = n (thứ tự đợt lấy mẫu), j = m (vị trí lấy mẫu) Các mẫu cá lấy vào đợt (đợt 1: 05/12/2016 cá ni trung bình tháng tuổi, đợt 2: 02/1/2017) Mỗi đợt gồm mẫu phân loại theo kích cỡ từ nhỏ đến lớn theo chiều dài, cân nặng cá, mẫu gồm ÷ cá thể, lấy theo phương pháp tổ hợp Cá lóc lấy trạng thái sống chuyển phịng thí nghiệm xử lý sơ trước tiến hành phân tích tiêu: Rửa tráng nước cất, sau dùng dao inox tách lấy phần thịt Mẫu xay nhuyễn, cất tủ lạnh sâu nhiệt độ -200C chưa tiến hành phân tích Tiến hành phân tích Hình Quy trình xử lý mẫu xác định hàm lượng cadimi, đồng, mangan, chì kẽm thịt cá lóc phương pháp AAS Nghiên cứu tập trung vào sử dụng phương bước Hình pháp phân tích cadimi, đồng, mangan, chì Phương pháp phân tích kẽm thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên Áp dụng kỹ thuật phân tích quang phổ hấp tử Với dung dịch phân tích xử lý thụ nguyên tử với dung dịch phân tích thu kỹ thuật xử lý mẫu ướt (phá mẫu hỗn từ kỹ thuật phá mẫu ướt chấp nhận hợp HNO3 MgNO2) Quy trình xử lý mẫu điều kiện hoạt động thiết bị phân tích đồng, mangan, kẽm, chì công bố, nêu Bảng Bảng cadimi thịt cá lóc thực theo 454 Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Bảng Điều kiện đo AAS xác định đồng, kẽm, mangan thịt cá lóc Thơng số Cu Mn Zn (nm) 324,75 279,48 213,86 Khe đo (nm) 2,7/1,8 2,7/1,8 2,7/1,8 Hỗn hợp khí đốt KK-C2H2 KK-C2H2 KK-C2H2 Kiểu đèn Catot rỗng đồng Catot rỗng mangan Catot rỗng kẽm Đèn bổ D2 D2 D2 Bảng Điều kiện đo GF-AAS xác định cadimi chì thịt cá lóc Nhiệt độ (oC)/thời gian (s) Bước sóng Bước làm Kim loại (nm) (oC) Bước tro hóa Bước nguyên tử hóa Pb 283,3 650/15-10 1900/0-4 2500 Cd 228,8 350/15-10 1200/0-4 2500 Để xác định hàm lượng nguyên tố KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN mẫu phân tích theo phép đo AAS Kích thước khối lượng cá lóc chúng tơi thực theo phương pháp đường Qua hai đợt lấy mẫu thu chuẩn Lấy thể tích xác định dung dịch 38 cá thể cá lóc chia làm mẫu, chiều dài mẫu pha loãng theo hệ số pha lỗng phù khối lượng cá lóc ni hộ dân hợp với cadimi, đồng, mangan, chì kẽm thuộc khu vực xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ khảo sát sơ hàm lượng chúng Thủy, tỉnh Quảng Bình thời điểm mẫu cá lóc, tiến hành đo độ hấp thụ khảo sát thể qua Bảng quang phổ dung dịch Bảng Chiều dài khối lượng cá lóc Cá lóc ni Giá trị Chiều dài (cm) Khối lượng (g) Minimum 29 220 Maximum 47 1.008 Trung bình 38,2 546,7 Xây dựng đường chuẩn, khảo sát giới hạn phương trình có dạng AMn = 0,2467C + 0,0018 ,với kẽm phương trình có dạng: AZn = phát hiện, giới hạn định lượng Đường chuẩn xác định hàm lượng đồng, 0,459 C + 0,0021, với chì phương trình có mangan, chì, kẽm cadimi thể dạng: APb = 0,0041C + 0,0015 với cadimi Hình Đối với đồng phương trình có phương trình có dạng: ACd = 0,0245C + dạng: ACu = 0,1667 C + 0,0002, với mangan 0,0134 C nồng độ (mg/L) Zn 0.20 y = 0.1667x + 0.0002 0.10 R² = 0.9999 0.00 0.0 0.5 1.0 1.5 Nồng độ (mg/L) 455 Độ hấp thụ (A) Độ hấp thụ (A) Cu 0.30 y = 0.4609x + 0.0024 R² = 0.998 0.20 0.10 0.00 0.00 0.20 0.40 0.60 Nồng độ (mg/L) Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Pb 0.30 y = 0.2467x + 0.0018 0.20 R² = 0.9995 0.10 0.00 0.0 0.5 1.0 1.5 Nồng độ (mg/L) Độ hấp thụ (A) Độ hấp thụ (A) Mn 0.040 y = 0.0041x + 0.0015 0.030 0.020 R² = 0.9979 0.010 0.000 0.0 5.0 10.0 Nồng độ ( mg/L ) Độ hấp thụ (A) Cd 0.15 y = 0.0245x + 0.0134 R² = 0.9971 0.10 0.05 0.00 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 Nồng độ (mg/L) Hình Đường chuẩn xác định hàm lượng đồng, mangan, kẽm, chì cadimi n Để xác định giới hạn phát (LOD) độ nhạy phương pháp, áp dụng yi Yi theo quy tắc “3” Theo quy tắc này, giới S b S y i 1 n2 hạn phát tính sau: y = yb + 3 Ở đây, y giá trị thực nghiệm y Yi i hay y = yb + 3Sb Trong đó, y giới hạn phát tín giá trị tính từ phương trình đường chuẩn hiệu ứng với giới hạn phát Biết tín hiệu y Từ phương trình đường chuẩn, biến đổi y tính giới hạn phát từ phương ta tính LOD theo cơng thức sau: LOD trình đường chuẩn y = bC + a LOD = = 3Sy/b (y – a)/b) Trong đó, yb nồng độ tín Ở đây, b độ dốc đường chuẩn hồi quy hiệu mẫu trắng; b (hoặc Sb) độ lệch chuẩn tuyến tính b độ nhạy phương nồng độ tín hiệu mẫu trắng Có thể pháp: b = A / C xác định yb Sb sau: tiến hành thí nghiệm Để tính giới hạn định lượng (LOQ) để thiết lập phương trình đường chuẩn y = bC phép đo, sử dụng công thức sau: + a Từ xác định yb Sb cách chấp LOQ = 10Sy/b 3,3 LOD Kết tính tốn nhận yb giá trị y C = y = a Sb LOD LOQ phương pháp trình bày Bảng = Sy theo công thức sau: Bảng Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ tính từ phương trình đường chuẩn A = bC + a Các giá trị LOD a b Sy/x R LOQ (mg/L) Kim loại (mg/L) 0,0002 0,1667 0,0008 0,9995 0,0147 0,0490 Cu 0,0024 0,460 0,0039 0,9990 0,0252 0,0838 Zn 0,0018 0,2467 0,0024 0,9995 0,0296 0,0987 Mn 0,0015 0,0041 0,0012 0,9985 0,9207 3,0690 Pb 0,0013 0,0245 0,0027 0,9985 0,3395 1,1316 Cd Từ bảng ta thấy, giới hạn phát (LOD), 0,0252 mg/L; LOQ xác định Cd, Cu, Mn, giới hạn định lượng (LOQ) phép đo AAS Pb Zn 1,1316 mg/L; 0,0490 phép xác định hàm lượng Cd, Cu, Mn, mg/L; 0,0987 mg/L; 3,0690 mg/L 0,0838 Pb Zn xác định Cụ thể LOD xác mg/L định Cd 0,3395 mg/L, Cu 0,0147 mg/L, Xác định hàm lượng đồng, mangan, kẽm, Mn 0,0296 mg/L, Pb 0,9207mg/L Zn chì cadimi cá lóc 456 Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học Từ kết nghiên cứu phân tích bình dung dịch trắng; df hệ số pha trên, áp dụng theo công thức: lỗng; m khối lượng mẫu phân tích Kết xác định hàm lượng đồng, (a b)d f 50 C để tính biểu thị kết mangan, kẽm, chì cadimi mẫu cá m đồng, mangan, kẽm, chì cadimi lóc nuôi hộ dân thuộc khu vực xã Ngư mẫu thực Trong đó: a nồng độ Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình dung dịch phân tích; b nồng độ trung thể Bảng Bảng Kết xác định hàm lượng đồng, mangan, kẽm, chì cadimi thịt cá lóc ni xã Ngư Thủy Bắc Hàm lượng kim loại (mg/kg) Vị trí Cu Zn Mn Pb Cd lấy mẫu Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt1 Đợt2 Đợt1 Đợt2 Đợt1 Đợt2 CLVT-1 CLVT-2 CLVT-3