BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TIỂU LUẬN HỌC PHẦN PHÂN TÍCH QUANG HỌC (Chuyên ngành Hóa phân tích) PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CADIMI TRONG ĐẤT CBHD Ths Đào Thu Hà Nhóm 5 – Lớp 2[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - TIỂU LUẬN HỌC PHẦN PHÂN TÍCH QUANG HỌC (Chuyên ngành Hóa phân tích) PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CADIMI TRONG ĐẤT CBHD: Ths Đào Thu Hà Nhóm: – Lớp: 20222CT6123001 Sinh viên, mã số sinh viên: Vũ Thị Hồng Quyên 2021603821 Ngô Phương Thảo 2021600095 Nguyễn Thanh Thùy 2021601244 Lê Quỳnh Trang 2021600104 Vũ Thị Trang 2019603715 Mai Thế Tùng 2021604359 Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Hà Nội - 2023 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI CẢM ƠN .3 PHẦN 1: MỞ ĐẦU .4 PHẦN 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan đối tượng phân tích .6 2.1.1 Tổng quan đất 2.1.2 Tổng quan Cadimi (Cd) .12 2.2 Tổng quan phương pháp phân tích Cd 15 2.2.1 Các phương pháp phân tích Cd 15 2.2.2 Phân tích Cd đất phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa đèn catot rỗng 20 PHẦN 3: KIẾN THỨC LĨNH HỘI VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM .31 3.1 Kiến thức lĩnh hội kỹ học thông qua thực tiểu luận 31 3.1.1 Kiến thức lĩnh hội .31 3.1.2 Kỹ học 31 3.2 Những học kinh nghiệm rút sau kết thúc tiểu luận 32 3.3 Đề xuất kiến nghị .33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 Trường đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Giới hạn hàm lượng tổng số số kim loại nặng số loại đất .10 Bảng 2.2: Kết dựng đường chuẩn Cd 29 Bảng 2.3: Kết phân tích xác định hàm lượng Cd mẫu đất 30 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ thiết bị quang phổ hấp thụ ngun tử khơng lửa 23 Hình 2.2: Đường chuẩn Cd 29 Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em – nhóm xin trân trọng cảm ơn cô Đào Thu Hà, người tận tình hướng dẫn em trình học tập q trình hồn thành tiểu luận Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy/cô thuộc khoa cơng nghệ Hóa Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội tận tình giảng dạy cho chúng em thời gian học tập Do chưa có nhiều kinh nghiệm giới hạn kiến thức khả lý luận chúng em cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong nhận dẫn nhận xét thầy/cô để báo cáo chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa PHẦN 1: MỞ ĐẦU Trong xu hội nhập phát triển, năm qua nước ta tạo xung lực tạo đà cho trình phát triển, đạt nhiều thành tựu kinh tế đảm bảo an sinh xã hội Tuy nhiên, phải đối mặt với nhiều thách thức có vấn đề suy thối mơi trường biến đổi khí hậu nghiêm trọng Ơ nhiễm môi trường đô thị, khu công nghiệp, làng nghề, lưu vực sông nhiều vấn đề môi trường xúc khác trở thành vấn đề nóng quan tâm tồn xã hội Hiện nay, tình trạng mơi trường đất đáng lo ngại chứa nhiều chất độc hại thuốc bảo vệ thực vật, hóa chất, chất phóng xạ Các nguyên nhân dẫn đến tình trạng bao gồm lãng phí tài ngun đất sử dụng khơng bảo vệ môi trường hoạt động kinh tế thâm canh cao sản xuất nông nghiệp, hoạt động xây dựng, dân sinh cơng nghiệp góp phần làm tăng mức độ tích lũy hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn, Ni…vào môi trường đất Tình trạng gây nhiều ảnh hưởng khác đến hoạt động sản xuất sinh vật sống đất sức khỏe người Một kim loại nặng độc hại có mặt đất với hàm lượng cao Cadimi (Cd) Nó hấp thụ vào trồng sau trải qua chuỗi thức ăn, tồn động vật người Nếu tiếp xúc với cadimi cách lâu dài, gây vấn đề sức khỏe ung thư phổi bệnh thận Vì vậy, việc giảm thiểu hàm lượng cadimi đất quan trọng để đảm bảo an toàn cho sức khỏe người động vật, tạo môi trường sống lành mạnh bảo vệ hoạt động kinh tế Hiện nay, có nhiều phương pháp phân tích hàm lượng Cadimi đất như: phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa đèn catot rỗng, phương pháp quang phổ hấp thụ ngun tử có lửa hỗn hợp khí axetylen khơng khí, phương pháp quang phổ phát xạ ngun tử nguồn cảm ứng cao tần ICP Trong phương pháp xét độ nhạy, độ chọn lọc, khả phân tích loạt mẫu Trường đại học Cơng nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa đối tượng khác mặt kinh tế phương pháp quang phổ hấp thụ ngun tử khơng lửa tốt Do đứng trước thực trạng ô nhiêm môi trường đất ngày gia tăng cần thiết việc phân tích dạng kim loại phục vụ việc đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường mà chọn nghiên cứu đề tài: “Phân tích hàm lượng Cadimi đất” Thực đề tài giúp chúng tơi phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng Cd mẫu đất sở tối ưu hóa điều kiện đo đánh giá phương pháp phân tích; đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng Cd môi trường đất có hội rèn luyện kỹ làm việc nhóm, tìm kiếm thơng tin, phân tích trình bày kết phân tích cách logic khoa học Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa PHẦN 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan đối tượng phân tích 2.1.1 Tổng quan đất 2.1.1.1 Khái niệm đất Đất lớp mỏng khoáng vật bề mặt trái đất bị phong hóa kết hợp với thành phần hữu Thực vật phát triển đất, đất yếu tố nông nghiệp Với người hầu hết sinh vật cạn, đất thành phần tối quan trọng địa Mặc dù lớp mỏng so với kích thước Trái đất, song đất lại mơi trường mà tạo lương thực thực phẩm cho hầu hết sinh vật Đất tạo thành phong hóa đá mẹ, trình tự nhiên bao gồm trình địa chất, thủy văn sinh học kết hợp lại Đất phân thành tầng theo độ sâu Sự phân tầng sản phẩm trình chuyển hóa hóa học đất, q trình sinh học - bao gồm tạo thành phân hủy sinh khối sinh vật Đất thực thể tự nhiên tạo thành từ kết hợp sáu yếu tố đá mẹ, sinh vật (gồm động vật thực vật), khí hậu địa hình, nước thời gian Các loại đá cấu tạo nên vỏ trái đất, tác dụng khí hậu, địa hình, nước, sinh vật, trải qua thời gian dài, bị phá vỡ, vụn thành đất Nhiều nhà nghiên cứu cho có lồi người, người yếu tố đặc biệt quan trọng tác động đến hình thành thái hóa đất Đất hệ mở hệ thường xuyên trao đổi chất lượng với khí quyển, thủy sinh Trên quan điểm sinh thái học mơi trường, xem đất thể sống có nhiều sinh vật khác như: vi khuẩn nấm, tảo, thực vật, động vật Do đó, đất tuân thủ quy luật sống: phát sinh, phát triển, thái hóa, già cỗi Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa 2.1.1.2 Phân loại đất Căn vào mục đích sử dụng, đất phân chia thành nhóm chính: - Nhóm đất nơng nghiệp: đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí nghiệm nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thủy sản, làm muối mục đích bảo vệ, phát triển rừng; bao gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối đất nông nghiệp khác (kể đất làm bờ lô, bờ nằm khu đất đối tượng sử dụng đất để phục vụ cho mục đích nơng nghiệp đối tượng đó) - Nhóm đất phi nơng nghiệp: gồm loại đất sử dụng vào mục đích khơng thuộc nhóm đất nông nghiệp, bao gồm đất ở; đất xây dựng trụ sở quan; đất sử dụng vào mục đích quốc phịng, an ninh; đất xây dựng cơng trình nghiệp; đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp; đất sử dụng vào mục đích cơng cộng; đất sở tơn giáo, tín ngưỡng; đất làm nghĩa trang, nghĩa địa, nhà tang lễ, nhà hỏa táng; đất sơng, ngịi, kênh, rạch, suối mặt nước chuyên dùng; đất phi nông nghiệp khác - Nhóm đất chưa sử dụng: đất chưa đưa vào sử dụng cho mục đích theo quy định Luật Đất đai, bao gồm đất chưa sử dụng, đất đồi núi chưa sử dụng, núi đá khơng có rừng 2.1.1.3 Vai trị đất - Đất đóng vai trị vơ quan trọng việc trì phát triển sống người, hệ sinh thái tự nhiên kinh tế quốc gia - Sản xuất nông nghiệp: Đất nơi trồng trọt, nuôi trồng sản xuất loại nông sản lúa, trồng, thủy sản, chăn nuôi gia súc, gia cầm, Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ Hóa - Xây dựng: Đất sử dụng để xây dựng tịa nhà, cơng trình, đường phố, - Mơi trường sống: Đất đóng vai trị quan trọng việc xây dựng hệ sinh thái, bảo vệ vùng đất đai, sông hồ, rừng, - Kinh tế: Đất nguồn tài nguyên quý giá sử dụng để sản xuất loại sản phẩm khác nhau, đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc gia - Hệ thống luân chuyển vật chất: Đất đóng vai trò quan trọng việc hấp thụ lưu giữ nước, giảm thiểu tình trạng lũ lụt, hay thiếu nước khơ hạn Nó nơi để sinh vật phân huỷ thành thành phần vật chất khác nhau, giúp trì hệ thống sinh thái cân quan trọng trái đất 2.1.1.4 Ảnh hưởng Các yếu tố ảnh hưởng đến đất: Yếu tố tự nhiên: Bao gồm khí hậu, địa chất, thực vật, thủy văn… yếu tố gây ảnh hưởng đến đất đai Sự vận động nội lực bên lịng đất làm cho địa hình đất nâng lên hạ thấp xuống Hay bào mòn, rửa trơi dịng nước làm cho đất đai bị lớp dinh dưỡng bề mặt Động vật, thực vật, vi sinh vật: Đây yếu tố ảnh hưởng đến đất đai việc tơi xốp cho đất, tạo chất hữu cơ, phù sa làm cho đất trở nên màu mỡ Yếu tố nhân tạo: Kinh tế – xã hội: Sự phát triển yếu tố góp phần tăng thêm giá trị cho đất đai Đất đai khu thị, trung tâm thành phố có kinh tế phát triển góp phần làm cho giá đất trở nên tăng cao Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Khoa Cơng nghệ Hóa Sự tác động người: Con người có yếu tố định lớn đến đất đai Từ việc làm thay đổi diện tích đất, đến q trình làm tăng lên hay làm giá trị đất đai Pháp luật: Hiện pháp luật nước ta đặt nhiều quy định đất đai bao gồm sở hữu, sử dụng, hưởng dụng khai thác tài nguyêng thiên nhiên đất Đây yếu tố ảnh hưởng đến quy mơ đất đai Ngồi ra, yếu tố thời gian, thổ nhưỡng, khí quyển, hiên tượng thối hóa đất bị rửa trơi, ngập lũ, xói mịn, nhiễm mặn, nhiễm phèn, bạc màu, nhiễm, suy kiệt nặng nề chất dinh dưỡng, hoang hóa khô hạn khiến…cũng yếu tố ảnh hưởng đến đất đai, đặc biệt làm cho trình sản xuất bị trì trệ giảm sút Yếu tố hóa học: Ơ nhiễm đất: Sử dụng hóa chất thuốc trừ sâu, herbicide phân bón hóa học nơng nghiệp q trình sản xuất cơng nghiệp gây nhiễm đất Các hợp chất hóa học tích tụ đất gây ảnh hưởng đến sinh vật trình sinh thái Ơ nhiễm đất làm giảm suất trồng, gây chết ảnh hưởng xấu đến đa dạng sinh học đất Thay đổi cấu trúc đất: Một số hóa chất gây thay đổi cấu trúc đất, gây tác động đến độ phì nhiêu cấu hạt đất Ví dụ, sử dụng mức phân bón hóa học làm tăng nồng độ muối đất làm giảm tính chất thống khí thẩm thấu đất Giảm sinh thái đất: Hóa chất số loại thuốc trừ sâu làm giảm hoạt động vi sinh vật có lợi đất Vi sinh vật đất đóng vai trị quan trọng việc giữ độ phì nhiêu, phân giải chất hữu cung cấp chất dinh dưỡng cho trồng Sự giảm số lượng đa dạng vi sinh vật đất gây ảnh hưởng đáng kể đến sinh thái đất 10