(Luận văn) xác định hàm lượng chì, thủy ngân, asen trong một số mẫu nước mặt và đất ở khu vực mỏ than khe sim bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tử

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HÀ THỊ THÁI MINH lu an n va p ie gh tn to XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, THỦY NGÂN, ASEN TRONG MỘT SỐ MẪU NƯỚC MẶT VÀ ĐẤT Ở KHU VỰC MỎ THAN KHE SIM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ VÀ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ d oa nl w va an lu ll u nf LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu THÁI NGUYÊN - 2016 ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HÀ THỊ THÁI MINH lu an n va p ie gh tn to XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, THỦY NGÂN, ASEN TRONG MỘT SỐ MẪU NƯỚC MẶT VÀ ĐẤT Ở KHU VỰC MỎ THAN KHE SIM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ VÀ PHÁT XẠ NGUN TỬ w Chun ngành: Hố phân tích d oa nl Mã số: 60.44.01.18 an lu ll u nf va LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC oi m z at nh Người hướng dẫn khoa học: TS VƯƠNG TRƯỜNG XUÂN z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu THÁI NGUYÊN - 2016 ac th si LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới TS Vương Trường Xuân - Bộ môn môi trường - Trường Đại học khoa học - Đại học Thái Nguyên hướng dẫn tận tình, chu đáo tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tơi chân thành gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể thầy giáo Trường Đại học khoa học trang bị cho tơi kiến thức bổ ích, thiết thực nhiệt tình, ân cần dạy bảo năm vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn đồng chí Viện hóa học, trung tâm y tế dự phịng tỉnh Quảng Ninh cơng ty trách nhiệm hữu hạn thành viên Khe Sim tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu lu an hoàn thành Luận văn n va Cuối cùng, tơi xin cảm ơn đến gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ gh tn to trình học tập làm Luận văn p ie Thái Nguyên, ngày 19 tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn d oa nl w lu ll u nf va an Hà Thị Thái Minh oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu a ac th si MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN a MỤC LỤC b DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT e DANH MỤC CÁC BẢNG f DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH h MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu kim loại nặng giới lu 1.2 Tình hình nghiên cứu kim loại nặng Việt Nam an va 1.3 Giới thiệu chung nguyên tố Pb, As, Hg n 1.3.1 Chì gh tn to 1.3.2 Asen 1.3.3 Thủy ngân 12 ie p 1.4 Giới thiệu số vấn đề phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 15 nl w 1.4.1 Nguyên tử hoá mẫu 17 d oa 1.4.2 Nguồn phát xạ đơn sắc 19 an lu 1.4.3 Hệ thống đơn sắc 19 va 1.4.4 Nhân quang điện (Detector) 20 u nf 1.5 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (ICP-OES) 20 ll 1.5.1 Cơ sở lý thuyết 20 m oi 1.5.2 Cấu trúc máy 21 z at nh 1.5.3 Ưu điểm ICP-OES 23 z 1.5.4 Nhiễu phổ ICP-OES 23 gm @ 1.6 Một số phương pháp xử lý mẫu đất, trầm tích xác định hàm lượng l kim loại nặng 25 m co 1.7 Giới thiệu công ty TNHH MTV than Khe Sim 26 1.7.1 Đặc điểm công ty TNHH MTV than Khe Sim 26 va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu b ac th si 1.7.2 Các cơng trình, biện pháp thu gom, xử lý nước thải: 27 Chương THỰC NGHIỆM 31 2.1 Đối tượng nghiên cứu 31 2.2 Các nội dung nghiên cứu 31 2.3 Phương pháp nghiên cứu 31 2.3.1 Lấy mẫu xử lí mẫu 31 2.3.1.1 Lấy mẫu 31 2.3.1.2 Quy trình xử lí mẫu 33 2.3.2 Tính kết 34 2.3.3 Tiến hành đo phổ mẫu chuẩn mẫu phân tích 35 lu 2.4 Trang thiết bị hóa chất 35 an va 2.4.1 Trang thiết bị 35 n 2.4.2 Hóa chất 36 tn to 2.4.3 Chuẩn bị hoá chất dung dịch chuẩn 36 ie gh 2.5 Phương pháp xử lí số liệu 37 p Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 nl w 3.1 Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Asen, chì, thuỷ ngân 38 oa 3.1.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tính 39 d 3.1.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát giới hạn lu va an định lượng Asen chì thuỷ ngân 42 u nf 3.1.3 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo 46 ll 3.1.4 Đánh giá hiệu suất thu hồi 48 m oi 3.1.5 Kết phân tích mẫu 50 z at nh 3.2 Điều kiện vận hành thiết bị ICP - OES kết đo 51 3.2.1 Điều kiện vận hành thiết bị ICP - OES 51 z gm @ 3.2.2 Kết phân tích phân tích mẫu thiết bị ICP-OES 52 3.3 So sánh kết phân tích phân tích mẫu theo phương pháp ICP- l m co OES phương pháp AAS 57 KẾT LUẬN 63 an Lu DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN va c ac th si PHỤ LỤC lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu d ac th si DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CV : Hệ số biến thiên F-AAS : Flame atomic absorption spectrometry Phổ hấp thu nguyên tử lửa GF-AAS : Graphite furnace atomic absorption spectrometry Phổ hấp thu nguyên tử lò graphite ICP-OES : Inductively coupled plasma optical emission spectrometry - Quang phổ phát xạ ghép cặp cao tần cảm ứng an n va p ie gh tn to Internal standard - Nội chuẩn LOD : Limit of detection - Giới hạn phát LOQ : Limit of quantitation - Giới hạn định lượng QCVN /BTNMT : Quy chuẩn Việt Nam/ Bộ tài nguyên môi trường Rec : Recovery - Hiệu suất thu hồi RSD : Độ lệch chuẩn tương đối : Sai số chuẩn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam : Trách nhiệm hữu hạn thành viên : vapor generation accessory : w lu IS SE d oa nl VGA ll u nf va an lu TNHH MTV oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu e ac th si DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một số số vật lý chì Bảng 1.2: Một số số vật lý Asen Bảng 1.3: Một số số vật lý thủy ngân 12 Bảng 2.1 Địa điểm vị trí mẫu đất phân tích xung quanh khu vực mỏ than Khe Sim 31 Bảng 2.2 Địa điểm vị trí lấy mẫu nước thải mỏ than Khe Sim 32 Bảng 2.3 Địa điểm vị trí lấy mẫu nước bề mặt khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim 32 lu Địa điểm vị trí lấymẫu nước thải sinh hoạt khu vực xung an Bảng 2.4: n va quanh mỏ than Khe Sim 33 Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử thuỷ ngân 38 Bảng 3.3: Kết khảo sát khoảng tuyến tính As, Pb 39 Bảng 3.4: Kết khảo sát khoảng tuyến tính Hg 41 gh Bảng 3.2: ie tn to Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Asen chì 38 Bảng 3.1: p w Bảng 3.6: Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ chì 44 Bảng 3.7: Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ thuỷ ngân 45 Bảng 3.8: Kết sai số độ lặp lại phép đo As 47 Bảng 3.9: Kết sai số độ lặp lại phép đo Pb 47 d oa nl Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Asen 42 Bảng 3.5: ll u nf va an lu oi m Bảng 3.10: Kết sai số độ lặp lại phép đo Hg 48 z at nh Bảng 3.11: Hiệu suất thu hồi As, Pb, Hg mẫu nước 49 Bảng 3.12: Hiệu suất thu hồi As, Pb, Hg mẫu đất 49 z Bảng 3.13: Kết đo tổng hàm lượng tổng As Pb, Hg nước thải mỏ @ gm than Khe Sim 50 m co l Bảng 3.14: Kết đo hàm lượng tổng As, Pb, Hg nước mặt khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim 50 va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu f ac th si Bảng 3.15 Kết tổng hàm lượng As, Pb, Cd nước thải sinh hoạt khu mỏ Khe Sim 51 Bảng 3.16 Kết hàm lượng As, Pb, Hg tổng số đất khu vực mỏ than Khe Sim 51 Bảng 3.17: Kết đo tổng hàm lượng As, Pb, Hg nước thải khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim 52 Bảng 3.18: Kết đo tổng hàm lượng As, Pb, Hg nước mặt khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim 52 Bảng 3.19: Kết tổng hàm lượng tổng As, Pb, Hg nước thải sinh hoạt khu mỏ Khe Sim 53 lu Bảng 3.20: Kết tổng hàm lượng As, Pb, Hg tổng số đất khu vực an va mỏ than Khe Sim 53 n Bảng 3.21: Kết đo Asen mẫu nước 57 tn to Bảng 3.22: Kết đo Chì mẫu nước 58 ie gh Bảng 3.23: Kết đo Asen mẫu đất 59 p Bảng 3.24: Kết đo Chì mẫu đất 60 d oa nl w Bảng 3.25: Kết đo thủy ngân mẫu đất 61 ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu g ac th si DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH lu an n va Hệ thống trang bị thiết bị đo phổ AAS 16 Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo phổ kế 22 Hình 1.2 Cấu tạo máy ICP-OES 23 Hình 1.3 Hiện tượng chồng lấp phổ tồn phần 24 Hình 1.4 Hiện tượng chồng lấp phổ phần 24 Hình 3.1: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính As 40 Hình 3.2: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính Pb 40 Hình 3.3: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính Hg 42 Hình 3.4: Đồ thị đường chuẩn As 43 Hình 3.5: Đường chuẩn Pb 44 Hình 3.6: Đường chuẩn Hg 45 Hình 3.7: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải mỏ than gh tn to Sơ đồ 1: Khe Sim 54 ie Tổng hàm lượng kim loại nặng nước mặt mỏ than p Hình 3.8: nl w Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải sinh hoạt khu oa Hình 3.9: Khe Sim 55 d mỏ than Khe Sim 56 lu va an Hình 3.10: Tổng hàm lượng kim loại nặng đất khu mỏ than Khe Sim 56 u nf Hình 3.11: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp asen ll mẫu nước 58 m oi Hình 3.12: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì z at nh mẫu nước 59 Hình 3.13: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp Asen z @ mẫu đất 60 l gm Hình 3.14: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu đất 61 m co Hình 3.15 : Đường hồi quy so sánh hai phương pháp thủy ngân http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN va h an Lu mẫu đất 62 ac th si Nồng độ (µg/l) 30 25 20 Asen 15 Chì Thuỷ ngân 10 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 Mẫu nước thải mỏ than Khe Sim lu an NT1: Nước thải số NT2: Nước thải số NT3: Nước thải số NT4: Nước thải số NT5: Nước thải số va n Hình 3.7: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải mỏ than Khe Sim tn to Hàm lượng tổng số As, Pb, Hg nước thải mỏ than cao so với nước gh mặt nước thải sinh hoạt khai thác than có phá vỡ cấu trúc đất đá p ie chứa quặng hoạt động q trình đào bới khoan nổ nên có tàn dư w thuốc nổ mìn Mặt khác mỏ khai thác lộ thiên, nước có có tính axit nên làm tăng oa nl q trình hịa tan, rửa trôi hợp chất bề mặt khai trường khai thác d bãi thải Tại vị trí tổng hàm lượng As, Pb, Hg thấp có tượng lắng lu an đọng phần dạng cặn bùn trước theo khe rãnh thải vào môi u nf va trường Tuy vị trí chưa có vị trí vượt tiêu chuẩn cho phép với hàm lượng As, Pb, Hg tương đối lớn nguy gây tác động xấu đến môi ll oi m trường khai thác than lâu dài z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu 54 ac th si Nồng độ (µg/l) 20 15 Asen Chì Thuỷ Ngân 10 NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 Mẫu nước mặt mỏ than Khe Sim NM1: Nước mặt số NM3: Nước mặt số NM2: Nước mặt số NM4: Nước mặt số NM5: Nước mặt số lu Hình 3.8: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước mặt mỏ than Khe Sim an va Nước thoát từ địa tầng đường lò khai thác theo rãnh nước chảy n vào hầm chứa nước Tại bố trí bơm nước theo ống dẫn vào hệ tn to thống xử lí sau suối cận kề Hàm lượng tổng số As, Pb, Hg vị trí 2, có ie gh cao vị trí khác khu vực gần với mỏ khai thác than khác mỏ: p Quang Hanh, mỏ than Dương Huy, mỏ than 35 mỏ than 86 Các vị trí có hàm w lượng tổng As, Pb, Hg chưa vượt tiêu chuẩn cho phép nhiên mối nguy oa nl tiềm ẩn vị trí 2, mỏ thải tuyến suối đặc biệt vị trí số d khu vực gần với khu dân cư sinh sống hàm lượng lớn gây ảnh hưởng lu oi z at nh m Asen Chì Thuỷ Ngân ll 10 u nf Nồng độ (µg/l) 15 va an 20 NTSH1 NTSH2 NTSH3 NTSH4 NTSH5 z Mẫu nước thải sinh hoạt mỏ than Khe Sim gm @ NTSH2: Nước thải sinh hoạt số NTSH4: Nước thải sinh hoạt số m co l NTSH1: Nước thải sinh hoạt số NTSH3: Nước thải sinh hoạt số NTSH5: Nước thải sinh hoạt số http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN va 55 an Lu Hình 3.9: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải ac th si sinh hoạt khu mỏ than Khe Sim Nước thải sinh hoạt cán cơng nhân lao động trở thành nguồn ô nhiễm đáng kể Ở mỏ khe sim nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhà sinh hoạt chung mỏ gồm: nhà giao ca, nhà ăn, nhà tắm giặt, sấy quần áo nhà đèn, y tế trí số 1, có ảnh hưởng trực tiếp nên tổng hàm lượng tổng số As, Pb, Hg cao so với vị trí cịn lại Vị trí số 4, nước qua hệ thống xử lí nước thải trước thải lu Nồng độ (mg/Kg) vào môi trường đảm bảo tiêu chuẩn cho phép an n va 80 70 60 50 40 30 20 10 Asen Chì Thuỷ Ngân to tn MĐ1 MĐ2 MĐ3 MĐ4 MĐ5 ie gh Mẫu đất khu vực mỏ than Khe Sim MĐ2: Mẫu đất số MĐ3: Mẫu đất số MĐ4: Mẫu đất số p MĐ1: Mẫu đất số1 nl w MĐ5: Mẫu đất số d oa Hình 3.10: Tổng hàm lượng kim loại nặng đất khu mỏ than Khe Sim lu Qua kết phân tích điểm MĐ1, MĐ2 hàm lượng nguyên tố va an Asen vượt mức cho phép so với quy chuẩn Hàm lượng kim loại chì u nf chưa vượt lượng cho phép tương đối cao khu vực tập trung khai ll thác than nên làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất oi m Các mẫu nước, đất lấy phân tích xung quanh khu vực khai thác than z at nh mỏ than Khe Sim mang tính đại diện đặc trưng cho khu vực lấy mẫu Vì diện tích khu mỏ lớn nên số lượng mẫu lấy mang phân tích cịn z nhiều hạn chế đánh giá chưa hết hàm lượng tổng số nguyên tố Asen kim mức độ ô nhiễm khu vực nghiên cứu l gm @ loại nặng chì, thuỷ ngân tổng số nước đất đánh giá xác thực m co Như ta thấy mơi trường đất vị trí khu vực diễn hoạt động khai thác than có nhiễm asen, hàm lượng chì cao cịn vị trí khác xa khu vực khai thác http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN va 56 an Lu có nguy gây ô nhiễm Với môi trường nước chưa có vị trí hàm lượng tổng số ac th si Asen, Chì, Thuỷ ngân vượt QCVN 08: 2008/BTNMT cho phép nhiên nguồn tiềm ẩn nguy gây ô nhiễm môi trường 3.3 So sánh kết phân tích phân tích mẫu theo phương pháp ICP-OES phương pháp AAS Để so sánh kết đạt hai phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS quang phổ phát xạ ICP-OES dùng phương pháp đồ thị cách biểu diễn điểm đồ thị nồng độ mẫu đo phương pháp hệ tọa độ X, Y hai chiều Đồ thị vẽ phần mềm origin 8.5: trục X biểu diễn kết đo phương pháp ICP-OES, trục Y biểu diễn kết đo phương pháp AAS Nếu hệ số tương quan r đạt gần X, Y có tương quan tuyến tính Nếu r khơng đạt gần đến cần tính ttính theo cơng thức lu an va n Trong đó: r: hệ số tương quan pearson to tn n: Số thí nghiệm Nếu ttính < tbảng X, Y khơng tương quan nghĩa phương pháp cho kết p ie gh So sánh ttính với tbảng (p= 0,95; f= n-2) sử dụng chuẩn t phía w đo không phù hợp d phù hợp.[23] oa nl Nếu ttính > tbảng X, Y tương quan nghĩa phương pháp cho kết đo lu an Bảng 3.21: Kết đo Asen mẫu nước ll u nf oi m z at nh z gm m co an Lu va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN @ 57 Phương pháp ICP-OES(ppb) 5,81 3,02 3,65 3,03 2,00 4,13 5,62 5,67 3,20 3,44 4,11 3,03 l Phương pháp AAS (ppb) 5,83 2,89 3,94 3,31 2,37 4,24 5,69 5,72 3,27 3,68 4,18 3,12 va Số TT 10 11 12 ac th si 13 14 15 2,16 0,33 0 0 Phuong pháp AAS (ppb) Equation y = a + b*x Weight No Weighting Residual Sum of Squares 3,07109 Pearson's r 0,96289 0,92155 Adj R-Square Value 0 Standard Error B Intercept 0,70431 0,24307 B Slope 0,85989 0,06685 lu Phuong pháp ICP-OES (ppb) an va Hình 3.11: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp n asen mẫu nước to tn Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: r = 0,963 Giá trị chuẩn t với 13 bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 2,16 p ie gh Các đại lương thống kê tương ứng là: độ sai chuẩn SEa= 0,24307; SEb= 0,06685 Vì hệ số a b tương ứng là: ttính = oa nl w =12,88 d Kết cho thấy giá trị ttính > tbảng nghĩa phương pháp cho kết đo phù hợp an lu va Bảng 3.22: Kết đo Chì mẫu nước Phương pháp AAS (ppb) 23,82 20,16 17,24 15,28 7,28 9,18 14,62 16,68 8,24 6,76 16,34 ll u nf oi m z at nh m co l gm an Lu va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Phương pháp ICP-OES (ppb) 23,64 20,07 17,12 15,34 6,88 9,11 14,33 16,54 8,13 6,69 16,23 @ 58 z Số TT 10 11 ac th si 12 13 14 15 12,42 8,16 0,82 12,38 8,05 0 30 Phuong pháp AAS (ppb) 20 Equation y = a + b*x No Weighti Weight Residual 0,54653 Sum of Squares 0,99958 Pearson's r 0,99909 Adj R-Squ 10 lu Value Standard E an va n B Intercept 0,295 0,1068 B Slope 0,988 0,00797 10 20 30 (ppb) tn to Phuong pháp ICP-OES p ie gh Hình 3.12: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu nước a = 0,295; b = 0,99; r = 0,999 oa nl w Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: d Các đại lương thống kê tương ứng là: lu va an Độ sai chuẩn SEa= 0,1068; SEb= 0,00797 u nf Giá trị chuẩn t với 13 bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 2,16 ll Vì hệ số a b tương ứng là: oi m z at nh a = 0,24 ± 0,27 b = 0,99 ± 0,02 = 80,56 ttính= z gm @ Kết cho thấy r đạt gần 1, ttính > tbảng Điều chứng tỏ khơng có chứng khác hai tập số liệu đo chì mẫu nước l phương pháp m co Bảng 3.23: Kết đo Asen mẫu đất va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu 59 ac th si STT Phương pháp ICP - OES (mg/kg) 22,392 20,122 10,357 8,893 3,730 Phương pháp AAS (mg/kg) 23,320 20,821 10,622 9,121 3,738 (mg/kg) lu Phuong pháp AAS 20 10 Equation y = a + b*x Weight No Weighting Residual Sum of Squares 0,00901 Pearson's r 0,99998 Adj R-Square 0,99996 an Value B Intercept B Slope Standard Error -0,19454 0,05171 1,04734 0,00348 va n to 10 15 20 25 ie gh tn Phuong pháp ICP-OES (mg/kg) p Hình 3.13: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp Asen mẫu đất w oa nl Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: d a = -0,19; b = 1,05; r = 0,9999 lu SEb= 0,00348 u nf va an Các đại lương thống kê tương ứng là: độ sai chuẩn SEa= 0,05171; ll Giá trị chuẩn t với bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng= 3,18 m oi Vì hệ số a b tương ứng là: z at nh a = -0,19 ± 0,16 b = 1,05 ± 0,01 = 122,5 ttính = z @ gm Kết cho thấy r đạt gần 1, ttính > tbảng điều chứng tỏ khơng có m co l chứng khác hai tập số liệu đo chì mẫu nước phương pháp Bảng 3.24: Kết đo Chì mẫu đất va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu 60 ac th si STT Phương pháp P ICP-OES (mg/kg) 68.020 48.190 20.694 18.401 10.702 Phương pháp AAS (mg/kg) 68.142 48.246 20.722 18.341 10.710 75 (mg/kg) 70 Phuong pháp AAS 65 60 55 50 45 40 35 30 Equation y = a + b*x Weight No Weighting 0,00494 Residual Sum of Squares lu 25 Pearson's r Adj R-Square an 20 Value 15 B Intercept B Slope Standard Error -0,04717 0,03334 1,00235 8,42551E-4 va 10 n 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 to Phuong pháp ICP-OES 60 65 70 75 (mg/kg) gh tn p ie Hình 3.14: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu đất oa nl w Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: a = -0,05; b = 1,00; r = d an lu Các đại lương thống kê tương ứng là: u nf va Độ sai chuẩn SEa= 0,03334; SEb= 8,4255.10-4 ll Giá trị chuẩn t với bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 3,18 m oi Vì hệ số a b tương ứng là: z at nh a = -0,05 ± 0,11 b = 1,00 ± 0,003 z Kết cho thấy giá trị r = Như vậy, kết đo chì hai @ gm phương pháp phù hợp STT va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu 61 m co l Bảng 3.25: Kết đo thủy ngân mẫu đất ac th si Phương pháp ICP-OES (mg/kg) 0.996 0.873 0.426 0.293 Phương pháp AAS(mg/kg) 0.982 0.836 0.411 0.290 0.122 (mg/kg) Phuong pháp AAS 1,0 0,8 0,6 0,4 Equation y = a + b*x Weight No Weighting Residual Sum of Squares 0,00651 Pearson's r 0,99391 0,9838 Adj R-Square Value 0,2 B Intercept B Slope Standard Error 0,07204 0,03588 0,8813 0,05642 lu 0,0 an 0,0 0,5 1,0 Phuong pháp ICP-OES n va (mg/kg) to Hình 3.15 : Đường hồi quy so sánh hai phương pháp Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: r = 0,994 p ie gh tn thủy ngân mẫu đất Các đại lương thống kê tương ứng là: Độ sai chuẩn SEa= 0,03588; SEb= 0,05642 oa nl w Giá trị chuẩn t với bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 3,18 Vì hệ số a b tương ứng là: tính = d = 15,74 an lu đo phù hợp ll u nf va Kết cho thấy giá trị ttính > tbảng nghĩa phương pháp cho kết oi m Như vậy, hai phương pháp phân tích kết đo hàm lượng tổng số Asen, chì z at nh mẫu nước đất xung quanh khu vực mỏ than Khe Sim cho kết phù hợp Riêng thuỷ ngân kết đo theo phương pháp ICP-OES nhiều mẫu không phát z nên phương pháp không nên dùng để xác định hàm lượng thuỷ ngân @ m co l gm đối tượng đề tài va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu 62 ac th si KẾT LUẬN Từ kết thu đề tài: ‘‘XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ THỦY NGÂN, ASEN TRONG MỘT SỐ MẪU NƯỚC MẶT VÀ ĐẤT Ở KHU VỰC MỎ THAN KHE SIM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ VÀ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ’’, rút số kết luận sau: Xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng phép đo: As: 0,75 - lu an 2,49 (ppb) Pb: 0,59 - 1,97 (ppb) Hg: 0,19-0,67 (ppb) Đánh giá độ lặp lại tốt, độ thu Từ quy trình xây dựng tiến hành đo mẫu thực tế khu vực n va hồi cao: đạt từ 94,1% - 97,7% phù hợp với phép phân tích tn to mỏ than Khe Sim thiết bị: quang phổ hấp thụ nguyên tử (GF-AAS phân tích gh p ie As, Pb tổng số, phương pháp hydrua hóa khơng lửa cho phân tích thủy ngân tổng số) nl w Kết đo tổng hàm lượng asen, chì, thuỷ ngân cho thấy nồng độ asen d oa mẫu nước thải mỏ có nồng độ từ 2,37 - 5,83 (ppb) Mẫu nước mặt dao động từ 3,27 an lu - 5,72 (ppb) Nước thải sinh hoạt số mẫu không phát , nồng độ mẫu cao va đạt 4,18 (ppb) Mẫu đất dao động từ 3,738 - 23,320 (mg/kg) Kết đo nồng u nf độ Chì mẫu nước thải mỏ dao động từ 7,28 - 23,82 (ppb) Mẫu nước mặt dao động ll từ 6,76-16,68 (ppb) Nước thải sinh hoạt số mẫu không phát , nồng độ mẫu m oi cao đạt 16,34 (ppb) Mẫu đất từ 10,710 - 68,142 (mg/kg) Kết đo nồng độ z at nh Thuỷ ngân mẫu nước thải mỏ: 1,72 - 5,94 (ppb) Mẫu nước mặt dao động từ z 0,52 - 1,82 (ppb) Nước thải sinh hoạt dao động từ 0,42 - 3,24 (ppb) Mẫu đất dao gm @ động từ 0,122-0,982 (mg/kg) l Như vậy, kết phân tích cho thấy số mẫu đất hàm lượng Asen vượt m co quy chuẩn cho phép Một số mẫu nước đất lại hàm lượng tổng nguyên tố chưa vượt quy chuẩn cho phép với hàm lượng tương đối cao an Lu mối nguy tiềm ẩn gây ô nhiễm tác động không nhỏ tới môi trường xung http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN va 63 ac th si quanh Kết đo mẫu thực tế thu từ hai phương pháp tương đồng nghĩa phương pháp phù hợp dùng để nghiên cứu đối tượng đề tài DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Quyên, Khai thác khống sản gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng, thông tin mạng internet website http/ thegioimoitruong.vn, 2015 Pollution Isues, Coal, thông tin mạng internet website: http://www.pollutionissues.com /Br-Co /Coal.html lu Vernet, J.P (Edited), Heavy Metals in the Environment Elssevier, Amsterdam an va - London - NewYork - Tokyo, 1991, pp 42 - 47 Phạm Ngọc Thụy, Nguyễn Đình Mạnh, Đinh Văn Hùng, Nguyễn Viết Tùng, n to nước số rau trồng khu vực huyện Đơng Anh-Hà Nội”, Tạp chí ie gh tn Ngô Xuân Mạnh, “Hiện trạng kim loại nặng (Hg, As, Pb, Cd) đất, p khoa học Nông nghiệp, 2006, 4+5 Hoàng Thị Thanh Thủy, Nguyễn Như Hà Vy, Từ Thị Cẩm Loan “Nghiên nl w oa cứu địa hóa mơi trường số kim loại nặng trầm tích sơng rạch d Thành phố Hồ Chí Minh” Tạp chí phát triển KHCN, 2007, tập 10 lu Vũ Đức Lợi, Nghiên cứu xác định số dạng thuỷ ngân mẫu va an u nf sinh học môi trường, Luận án tiến sĩ hố học, Viện Khoa học cơng ll nghệ Việt Nam, Hà Nội, 2008, 61-63 m Nguyễn Đức Vận, Các kim loại điển hình, Hóa vơ cơ, Nxb Khoa học kĩ oi z at nh thuật, Hà Nội, 2004, tập 2, 123-147 WHO, trích Lars Jarup, 1995 Trịnh Thị Thanh, Độc học, môi trường sức khoẻ người, Nxb Đại học z gm @ Quốc gia Hà Nội, 2001 l 10 Cotton F Wilkinson G Cơ sở lí thuyết hóa vơ Người dịch: Lê Mậu m co Quyền, Lê Chí Kiên, Nhà xuất trung học chuyên nghiệp, 1984, tập 1, http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN va 64 an Lu trang 178 ac th si 11 Guanhong Tao & Elo.H Hansen, “ An international analytical asen science journal”, Analyst, 1994, 119, 333-337 12 Đại học Khoa học Tự nhiên, Hội thảo Quốc tế Ô nhiễm Asen: Hiện trạng tác động đến sức khỏe người giải pháp phòng ngừa, 2000 13 Asenic, Environment Health Crieria 18, Geneva, 1981 14 Hồng Nhâm, Hóa học vô cơ, Nhà xuất giáo dục, 2000, tập 3, 253-272 15 Phạm Hùng Việt, Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội Hố Học Mơi Trường, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội, 1999 16 Phạm Luận, Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội, 2006 lu 17 Phạm Luận, Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích phổ phát xạ hấp thụ an va nguyên tử, Trường đại học khoa học - tự nhiên, Hà Nội, 1998, Phần I, Phần II n 18 Xiandeng Hou and Bradley T Jones, John Wiley & Sons Ltd, Chichester to tn Inductively Coupled Plasma/Optical Emission Spectrometry, 2000 ie gh 19 M Bettinellia, G M Beone, S Speziaa and C Baffi, “Determination of p heavy metals in soils and sediments by microwave-assisted digestion and nl w inductively coupled plasma optical emission spectrometry analysis”, oa Analytica Chimica Acta, 2000, 424, p 289-296 d 20 Xiaodan Wang, Genwei Cheng, Xianghao Zhong Mai - Heli, “Trace an lu elements in sub-alpine forest soils on the eastern edge of the Tibetan Plateau, va u nf China”, Environ Geol, 2008 ll 21 Tessieretal, A., Campell, P.G.C., Blsson, M “Squential extraction procedure forr m oi the speciation of particulate trace metal”, Anal Chem, 1979, 51, 844 - 851 z at nh 22 Báo cáo kết quan trắc môi trường công ty TNHH MTV Khe Sim, 2015, 38-45 z gm @ 23 Tạ Thị Thảo, Giáo trình thống kê hố phân tích, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, 2013 m co l va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu 65 ac th si PHỤ LỤC lu an Suối Ngô Quyền n va Suối Lép Mĩ p ie gh tn to d oa nl w u nf va an lu Khu vực trồng cải tạo môi trường ll oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu ac th si Nước thải moong khu mỏ Bãi thải khu mỏ Đơng Khe Sim lu an Bể xử lí nước thải sinh hoạt khu mỏ n va p ie gh tn to d oa nl w an lu Hê ̣ thố ng máy đo ICP-OES: u nf va Hệ thống lò AAS-240Z Icap 6000, Anh ll oi m z at nh z m co l gm @ Bộ phận hóa Hydride kết nối Hệ thống máy quang phổ hấp thụ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu ac th si với ống phụ trợ máy quang phổ nguyên tử AAS 280 FS ghép nối với phận hoá VAG-77 Varian lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ va http://www.lrc.tnu.edu.vn n Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN an Lu ac th si