Xác định hàm lượng kim loại nặng kẽm, mangan trong một số loại rau xanh tại huyện đại từ tỉnh thái nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ………….………… BÙI TIẾN TÙNG XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG KẼM, MANGAN TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU XANH TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ - TỈNH THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA (F-AAS) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC CHUN NGÀNH: HỐ PHÂN TÍCH MÃ SỐ : 60.44.29 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đăng Đức Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://www.lrc-tnu.edu.vn Lời cảm ơn Lời luận văn xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đăng Đức Thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên, thầy cô, anh chị bạn mơn Hóa học, trường Đại Học Khoa Học, Đại học Thái Nguyên giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi suốt q trình làm luận văn Dù có nhiều cố gắng, song lực cịn hạn chế nên luận văn tơi chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn để luận văn hồn chỉnh Thái Nguyên, tháng năm 2010 Học viên Bùi Tiến Tùng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Abs Absorbance Độ hấp thụ AAS Atomic Absorption Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử Spectrometry F- AAS Flame - Atomic Absorption Spectrometry Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa HCL Hollow Cathoe Lamps Đèn catôt rỗng ppm Part per million Một phần triệu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… CHƢƠNG I: TỔNG QUAN…………………………………………………… 1.1 Giới thiệu chung rau……………………………………………………… 1.1.1 Đặc điểm thành phần………………………………………………… 1.1.2 Công dụng rau xanh………………………………………………… 1.2 Giới thiệu chung nguyên tố kẽm (Zn)…………………………………… 1.2.1 Trạng thái thiên nhiên…………………………………………………… 1.2.2 Tính chất vật lí hố học………………………………………………… 1.2.2.1 Tính chất vật lí …………………………………………………… 1.2.2.2 Tính chất hố học kẽm………………………………… 1.2.3 Ứng dụng kẽm……………………………………………………… 1.2.4 Vai trò sinh học kẽm………………………………………………… 1.3 Giới thiệu chung nguyên tố mangan (Mn)…………………………… 10 1.3.1 Trạng thái thiên nhiên…………………………………………………… 10 1.3.2 Tính chất vật lí hố học………………………………………………… 10 1.3.2.1 Tính chất vật lí …………………………………………………… 10 1.3.2.2 Tính chất hố học mangan……………………………… 11 1.3.3 Ứng dụng mangan………………………………………………… 12 1.3.4 Vai trò sinh học mangan…………………………………………… 12 1.4 Một số phương pháp xác định kim loại nặng……………………………… 13 1.4.1 Các phương pháp phân tích hố học…………………………………… 14 1.4.2 Các phương pháp phân tích cơng cụ…………………………………… 14 1.5 Một số vấn đề phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử - AAS…… 15 1.5.1 Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử……………………………………… 15 1.5.2 Nguyên tắc phương pháp…………………………………………… 16 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.5.3 Kĩ thuật nguyên tử hóa mẫu…………………………………………… 18 Trang 1.5.3.1 Kĩ thuật nguyên tử hóa mẫu dùng lửa………………………… 19 1.5.3.2.Kĩ thuật ngun tử hóa mẫu khơng dùng lửa………………… 21 1.5.4 Sơ lược trang bị phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)………… 21 1.5.5 Các kĩ thuật phân tích cụ thể phép đo phổ hấp thụ nguyên tử…… 22 1.5.5.1 Phương pháp đồ thị chuẩn (đường chuẩn)…………………………… 22 1.5.5.2 Phương pháp thêm tiêu chuẩn……………………………………… 23 1.5.6 Phương pháp xử lí mẫu phân tích xác định Mn Zn………………… 24 1.5.6.1 Phương pháp xử lí ướt…………………………………………… 25 1.5.6.2 Phương pháp xử lí khơ……………………………………………… 25 1.5.6.3 Phương pháp xử lí khơ-ướt kết hợp………………………………… 26 CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM……………………………………………… 27 2.1 Thiết bị hoá chất………………………………………………………… 27 2.1.1 Thiết bị………………………………………………………………… 27 2.1.2 Hoá chất………………………………………………………………… 27 2.2 Khảo sát điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa trực tiếp kẽm mangan……………………………………………………………… 27 2.2.1 Khảo sát thông số máy đo……………………………………… 27 2.2.1.1 Khảo sát vạch phổ hấp thụ.………………………………………… 27 2.2.1.2 Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng…………………………… 28 2.2.1.3 Khảo sát độ rộng khe đo…………………………………………… 29 2.2.1.4 Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫu…………………… 30 2.2.1.5 Khảo sát lưu lượng khí axetilen……………………………………… 31 2.2.1.6 Khảo sát tốc độ dẫn mẫu…………………………………………… 33 2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng loại axit nồng độ axit………………… 33 2.2.2.1 Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Mn……… 33 2.2.2.2 Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Zn……… 35 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2.3 Khảo sát thành phần mẫu……………………………………… 37 2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng cation……………………………………… 38 Trang 2.2.4.1 Khảo sát ảnh hưởng cation………………………………… 39 2.2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng anion………………………………… 42 2.3 Phương pháp đường chuẩn với phép đo F-AAS…………………………… 42 2.3.1 Khảo sát xác định khoảng nồng độ tuyến tính………………………… 42 2.3.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát giới hạn định lượng…………………………………………………………………………… 2.3.2.1 Đường chuẩn mangan………………………………………… 45 45 2.3.2.2 Đường chuẩn kẽm……………………………………………… 46 2.4 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo………………………………… 48 2.4.1 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo Mn………………………… 49 2.4.2 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo Zn…………………………… 49 2.5 Định lượng kẽm, mangan mẫu giả……………………………… 50 2.6 Tổng kết điều kiện đo phổ F-AAS mangan kẽm……………… 52 2.7 Phân tích mẫu thực………………………………………………………… 52 2.7.1 Lấy mẫu………………………………………………………………… 52 2.7.2 Khảo sát q trình xử lí mẫu…………………………………………… 53 2.8 Thực nghiệm đo phổ kết tính tốn………………………………… 55 2.8.1 Phương pháp xử lí kết phân tích theo phương pháp đường chuẩn… 55 2.8.2 Kết xác định hàm lượng mangan, kẽm mẫu rau………… 56 2.8.2.1 Kết xác định hàm lượng kẽm mẫu rau……………… 56 2.8.2.2 Kết xác định hàm lượng mangan mẫu rau 64 2.9 Kiểm tra trình xử lí mẫu……………………………………………… 74 KẾT LUẬN …………………………………………………………………… 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 79 PHỤ LỤC……………………………………………………………………… 82 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 Thành phần hoá học số loại rau xanh…………………… Bảng 1.2 Một số đặc điểm nguyên tử nguyên tố Mn Mg………… 11 Bảng 2.1: Kết khảo sát vạch phổ hấp thụ kẽm…………………… 28 Bảng 2.2: Kết khảo sát vạch phổ hấp thụ mangan……………… 28 Bảng 2.3: Kết khảo cường độ dòng đèn với nguyên tố Mn……………… 29 Bảng 2.4 : Kết khảo cường độ dòng đèn với nguyên tố Zn……………… 29 Bảng 2.5 : Kết khảo sát khe đo với nguyên tố Mn……………………… 30 Bảng 2.6 : Kết khảo sát khe đo với nguyên tố Zn………………………… 30 Bảng 2.7: Khảo sát ảnh hưởng chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫu……… 31 Bảng 2.8: Kết khảo sát tốc độ dẫn khí axetilen Mn……………… 32 Bảng 2.9 : Kết khảo sát tốc độ dẫn khí axetilen Zn……………… 32 Bảng 2.10: Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Mn…… 34 Bảng 2.11: Độ hấp thụ Mn axit tối ưu………………………… 34 Bảng 2.12: Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Mn…… 35 Bảng 2.13: Độ hấp thụ Zn axit tối ưu………………………… 36 Bảng 2.14: Khảo sát ảnh hưởng thành phần nền………………………… 37 Bảng 2.15: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ LaCl3………………………… 38 Bảng 2.16: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại kiềm……………………… 39 Bảng 2.17: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại kiềm thổ………………… 40 Bảng 2.18: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại nặng hoá trị II……………… 40 Bảng 2.19: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại hố trị III………………… 41 Bảng 2.20: Khảo sát ảnh hưởng ion SO2-4 ; Cl- ; NO3- ……………………… 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trang Bảng 2.21: Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Mn…………… 43 Bảng 2.22: Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn…………… 44 Bảng 2.23: Kết xác định sai số phương pháp với phép đo Mn……… 49 Bảng 2.24: Kết xác định sai số phương pháp với phép đo Zn………… 50 Bảng 2.25: Kết xác định hàm lượng Mn mẫu giả phương pháp đường chuẩn…………………………………………………………… 51 Bảng 2.26: Kết xác định hàm lượng Zn mẫu giả phương pháp đường chuẩn………………………………………………………………… 51 Bảng 2.27: Tổng kết điều kiện đo phổ F-AAS mangan kẽm……… 52 Bảng 2.28: Tỉ lệ khối lượng số loại rau trước sau sấy khô…… 53 Bảng 2.29: Kết khảo sát lượng HNO3 ứng với gam mẫu rau khô……… 54 Bảng 2.30:Tổng hợp kết xác đinh hàm lượng Zn mẫu rau mùa xuân…………………………………………………………………………… 63 Bảng 2.31: Tổng hợp kết xác đinh hàm lượng Zn mẫu rau mùa hè 63 Bảng 2.32: Tổng hợp kết xác đinh hàm lượng Mn mẫu rau mùa xuân 72 Bảng 2.33: Tổng hợp kết xác đinh hàm lượng Mn mẫu rau mùa hè… 72 Bảng 2.34: Thành phần mẫu thêm chuẩn………………………………………… 75 Bảng 2.35 : Kết phân tích kẽm mẫu thêm chuẩn………………… 75 Bảng 2.36 : Kết phân tích mangan mẫu thêm chuẩn……………… 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Mối quan hệ cường độ vạch phổ A  nồng độ chất Cx………… 18 Hình 2.1: Sự phụ thuộc phép đo Mn vào axit HCl 2% HNO3 2% 35 Hình 2.2: Sự phụ thuộc phép đo Zn vào axit HCl 2% HNO3 2% 36 Hình 2.3: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Mn……………………… 44 Hình 2.4: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn 45 Hình 2.5: Đường chuẩn mangan………………………………………………… 45 Hình 2.6: Đường chuẩn kẽm…………………………………………………… 47 Hình 2.7: Đồ thị hàm lượng Zn (mg/kg) mẫu rau tươi mùa xuân………… 64 Hình 2.8: Đồ thị hàm lượng Zn (mg/kg) mẫu rau tươi mùa hè…………… 64 Hình 2.9: Đồ thị hàm lượng Mn (mg/kg) mẫu rau tươi mùa xuân………… 73 Hình 2.10: Đồ thị hàm lượng Mn (mg/kg) mẫu rau tươi mùa hè……………………………………………………………………………………… 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Vấn đề môi trường sức khoẻ cộng đồng trở nên cấp bách Xã hội phiết triển, dân số giới tăng ảnh hưởng mơi trường tới sức khoẻ người mạnh mẽ bất thường Những ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người vừa thiên nhiên tác động (bản chất thành tạo địa chất, vấn đề liên quan đến vũ trụ, ), vừa thân người tạo (các chất thải, khai thác mức, ) Cùng với phát triển nhu cầu xã hội tốc độ thị hố, cơng nghiệp hố nhanh nhanh chóng tạo sức ép to lớn với môi trường sống Việt Nam Chúng ta biết rau xanh nguồn thực phẩm cần thiết vô quan trọng bữa ăn hàng ngày, nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất, vi lượng, chất xơ cho thể thay Ngồi vai trị nguồn thực phẩm rau xanh cịn dùng nguồn thuốc chữa bệnh Tuy nhiên, dù mơ hình trồng rau có đại đến đâu, hay đất nước có phát triển khơng thể có mơ hình trồng rau mà khơng sử dụng đến thuốc bảo vệ thực vật Do khái niệm “rau sạch” thay khái niệm “rau an tồn” Theo rau gọi an tồn khơng có dư lượng thuốc trừ sâu bệnh, hoá chất khác đến mức gây nguy hiểm cho người; khơng có hàm lượng kim loại nặng mức cho phép; hàm lượng nitrat mức cho phép cuối khơng có vi khuẩn gây bệnh tiêu chảy, trứng giun sán… Hiện nhiều khu vực trồng rau bị đe dọa ô nhiễm chất thải công nghiệp, nguồn nước tưới vùng có nhiều khống sản có cách sử dụng phân bón thiếu khoa học dẫn đến số loại rau bị nhiễm kim loại nặng có ảnh hưởng đến sức khoẻ người Các nguyên tố kim loại nặng như: Cr; Ni; Pb; Cd gây độc hại thể người tuỳ vào hàm lượng chúng Một số kim loại nặng khác Cu; Fe; Zn nguyên tố vi lượng cần thiết cho thể sống Tuy nhiên hàm lượng chúng vượt qúa ngưỡng cho phép chúng bắt đầu gây hại Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,1070 ± 0,0004 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 0,1070.25 8,948 %khoâ =  0,0479  0,0004 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 3,56% - Ngải cứu (NC4): Địa điểm lấy mẫu: Xã Phú Cường - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 09h30 ngày 05/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: 0,0102 Lần 2: 0,0102 Trung bình : 0,0103 Lần 3: 0,0104 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,1009 ± 0,0003 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 0,1009.25 8,948 %khoâ =  0,0452  0,0003 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 2,79% - Muống cạn (MC3): Địa điểm lấy mẫu: Xã Hà Thượng - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 09h30 ngày 07/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: 0,0138 Lần 2: 0,0136 Trung bình : 0,0137 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: Lần 3: 0,0137 A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,1529 ± 0,0002 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 82 X '  X  %khoâ = CX V 0,1529.25 8,678 %khoâ =  0,0663  0,0002 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 1,81% - Muống cạn (MC4): Địa điểm lấy mẫu: Xã Phú Cường - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 09h30 ngày 05/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: 0,0112 Lần 2: 0,0113 Trung bình : 0,0113 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: Lần 3: 0,0115 A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,1162 ± 0,0004 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 0,1162.25 8,678 %khoâ =  0,0504  0,0004 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 3,35% - Muống nước (MN1): Địa điểm lấy mẫu: Xã Hà Thượng - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 09h30 ngày 05/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: 0,0093 Lần 2: 0,0095 Trung bình : 0,0094 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: Lần 3: 0,0094 A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,0872 ± 0,0002 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 0,0872.25 4,454 %khoâ =  0,0194  0,0002 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 2,64% - Mùng tơi (MT1): Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 83 Địa điểm lấy mẫu: Xã Hà Thượng - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 08h30 ngày 15/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: 0,0103 Lần 2: 0,0105 Trung bình : 0,0104 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: Lần 3: 0,0104 A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,1024 ± 0,0002 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 0,1024.25 6,794 %khoâ =  0,0348  0,0002 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 2,39% - Dền đỏ (DD1): Địa điểm lấy mẫu: Xã Yên Lãng - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 08h30 ngày 15/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: 0,0828 Lần 2: 0,0827 Trung bình : 0,0828 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: Lần 3: 0,0828 A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 1,2095 ± 0,0001 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 1,2095.25 8,356 %khoâ =  0,5053  0,0001 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 0,17% - Diếp cá (DC1): Địa điểm lấy mẫu: Xã Mỹ Yên - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên Thời gian lấy mẫu: 08h30 ngày 20/05/2010 Kết đo độ hấp thụ (Abs): Lần 1: Lần 2: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Lần 3: http://www.lrc-tnu.edu.vn 84 0,0098 0,0099 Trung bình : 0,0099 Phương trình đường chuẩn xác định Mn: 0,0101 A i  (0, 0037  0, 0065)  (0, 0654  0, 0019).CMn Nồng độ Mn tìm theo đường chuẩn ( C X ): 0,0948 ± 0,0004 (mg/L) Hàm lượng Mn2+ 1kg mẫu tươi: X '  X  %khoâ = CX V 0,0948.25 11,047 %khoâ =  0,0524  0,0004 (mg/kg) m 100 Sai số tương đối phép đo: q = 3,82%  Tổng hợp kết xác định hàm lƣợng mangan mẫu rau Bảng 2.32: Tổng hợp kết xác đinh hàm lƣợng Mn mẫu rau mùa xuân STT Mẫu rau Abs Nồng độ tính theo đƣờng chuẩn Hàm lƣợng (ppm) mẫu rau tƣơi(mg/kg) Bắp cải BC3 0,0844 1,2339 0,2201 Bắp cải BC4 0,0529 0,7523 0,1342 Cải xoong CX3 0,0459 0,6453 0,1340 Cải xoong CX4 0,0123 0,1315 0,0273 Cải canh CC3 0,0823 1,2018 0,3207 Cải canh CC4 0,0133 0,1468 0,0392 Xà lách XL3 0,0136 0,1514 0,0286 Xà lách XL4 0,0104 0,1024 0,0194 Bảng 2.33: Tổng hợp kết xác đinh hàm lƣợng Mn mẫu rau mùa hè STT Mẫu rau Abs Nồng độ tính theo đƣờng chuẩn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hàm lƣợng http://www.lrc-tnu.edu.vn 85 (ppm) mẫu rau tƣơi (mg/kg) Ngải cứu NC3 0,0107 0,1070 0,0479 Ngải cứu NC4 0,0103 0,1009 0,0452 Muống cạn MC3 0,0137 0,1529 0,0663 Muống cạn MC4 0,0113 0,1162 0,0504 Muống nước 0,0094 0,0872 0,0194 MN1 Mồng tơi MT1 0,0104 0,1024 0,0348 Dền đỏ DD1 0,0828 1,2095 0,5053 Diếp cá DC1 0,0099 0,0948 0,0524 Hình 2.9: Đồ thị hàm lƣợng mangan (mg/kg) mẫu rau tƣơi mùa xuân Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 86 Hình 2.10 : Đồ thị hàm lƣợng mangan (mg/kg) mẫu rau tƣơi mùa hè Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 87 * Nhận xét : Sau tiến hành phân tích xác định hàm lượng kẽm mangan mẫu rau thuộc hai mùa xuân hè phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa kết thu cho thấy : - Nồng độ kim loại kẽm mangan mẫu rau xã Hà Thượng Yên Lãng (là xã có tập trung mỏ khoáng sản) thuộc huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên cao nồng độ kim loại kẽm mangan mẫu rau xã Phú Cường, Mỹ Yên Như khẳng định tồn mỏ khống sản có ảnh hưởng đến nguồn nước tưới, làm ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng rau - So sánh với ngưỡng giới hạn kim loại nặng thực phẩm hàm lượng kẽm mẫu rau thấp ngưỡng tối đa cho phép (≤ 40 mg/kg theo theo Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT Bộ Y tế) hàm lượng mangan mẫu rau có hàm lượng bé, khẳng định mẫu rau phân tích mẫu rau có hàm lượng kẽm ngưỡng an toàn với sức khoẻ người Tuy xã có mỏ khống sản mẫu rau nhiều bị nhiễm kim loại nặng, cần có biện pháp cải tạo đất biện pháp quản lí để khắc phục, ngăn ngừa tình trạng nhiễm kim loại nặng tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ người - Tuy mẫu nghiên cứu phân tích hàm lượng kim loại nặng mức cho phép theo TCVN, nên ý đến mẫu có hàm lượng kim loại vượt mẫu bình thường - Chính lượng kim loại nặng diện rau xanh canh tác theo hệ thống dây chuyền: Nguồn nước  đất  rau hấp thụ  vào thể người, hấp thụ tích luỹ thể qua chuỗi thức ăn  ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng 2.9 Kiểm tra q trình xử lí mẫu Vì kết phân tích phụ thuộc vào nhiều yếu tố phương pháp xử lí mẫu điều kiện xác định, kĩ thuật thực nghiệm, trang thiết bị …nên để đánh giá mức độ xác độ lặp lại phương pháp xử lí mẫu chúng tơi chọn số mẫu để tiến hành làm mẫu thêm chuẩn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 88 Mẫu thêm chuẩn, cách xử lí mẫu với quy trình tiến hành với mẫu thực Chúng chọn hai mẫu rau đại diện cho mùa xuân mùa hè để tiến hành làm mẫu thêm chuẩn Đối với mẫu thêm vào lượng định Zn, Mn điểm đầu, điểm cuối đường chuẩn Cụ thể sau: Bảng 2.34: Thành phần mẫu thêm chuẩn STT Mẫu rau Thành phần CX CX + t1 Mẫu CX + 0,5 ppm Zn + 0,5 ppm Mn CX + t2 Mẫu CX + ppm Zn + 1,5 ppm Mn CX + t3 Mẫu CX + 1,5 ppm Zn + ppm Mn DD DD + t1 Mẫu DD +0,5 ppm Zn + 0,5 ppm Mn DD + t2 Mẫu DD + ppm Zn + 1,5 ppm Mn DD + t3 Mẫu DD + 1,5 ppm Zn + ppm Mn Mẫu cải xoong khơng thêm chất phân tích Mẫu dền đỏ khơng thêm chất phân tích Kết phân tích mẫu trình bày bảng 2.34 2.35: Bảng 2.35 : Kết phân tích kẽm mẫu thêm chuẩn STT Mẫu rau Zn Abs Nồng độ mẫu thu (ppm) Nồng độ chuẩn thêm vào (ppm) Nồng độ thêm vào thu (ppm) Hiệu suất thu (%) Sai số (%) CX 0,1289 0,9453 CX + t1 0,1875 1,4308 0,5 0,4855 97,10 2,9 CX + t2 0,2483 1,9345 0,9892 98,92 1,08 CX + t3 0,3064 2,4159 1,5 1,4706 98,04 1,96 DD 0,1032 0,7324 DD + t1 0,1622 1,2212 0,5 0,4888 97,76 2,24 DD + t2 0,2214 1,7117 0,9793 97,93 2,07 DD + t3 0,2821 2,2146 1,5 1,4822 98,81 1,19 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 89 Bảng 2.36 : Kết phân tích mangan mẫu thêm chuẩn STT Mẫu rau Mn Abs Nồng độ mẫu thu (ppm) Nồng độ chuẩn thêm vào (ppm) Nồng độ thêm vào thu (ppm) Hiệu suất thu (%) Sai số (%) CX 0,0378 0,5214 CX + t1 0,0695 1,0061 0,5 0,4847 96,94 3,06 CX + t2 0,1326 1,9709 1,5 1,4495 96,63 3,37 CX + t3 0,2886 4,3563 3,8349 95,87 4,13 DD 0,0254 0,3318 DD + t1 0,0566 0,8089 0,5 0,4771 95,42 4,58 DD + t2 1,1187 1,7584 1,5 1,4266 95,11 4,89 DD + t3 0,2813 4,2446 3,9128 97,82 2,18 Qua kết bảng ta thấy hiệu suất thu hồi kẽm mangan lớn 90% sai số nhỏ 5% Vậy sử dụng hai phương pháp đường chuẩn thêm chuẩn để xác định hàm lượng kẽm mangan rau xanh Trên kết áp dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F-AAS để xác định hàm lượng kim loại kẽm mangan rau xanh Muốn kết xác cần phải lấy mẫu ngày vào thời điểm khác (sang, trưa, chiều , tối), nhiều tháng khác năm đem phân tích, so sánh kết phân tích với phương pháp khác phương pháp trắc quang, phương pháp phổ hấp thụ ngun tử khơng lửa, GF-AAS… kết phân tích xác thuyết phục Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 90 KẾT LUẬN Trong phạm vi đề tài giao: " Xác định hàm lượng kẽm mangan số loại rau xanh khu vực huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F-AAS " tiến hành nghiên cứu làm thực nghiệm, từ chứng khoa học thu kết sau: Đã nghiên cứu khảo sát, chọn điều kiện thực nghiệm phù hợp cho việc xác định hàm lượng kẽm mangan phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lửa F-AAS Đánh giá sai số, độ lặp lại phương pháp F-AAS Chọn điều kiện phù hợp để xử lí 10 mẫu rau Kiểm tra trình xử lí mẫu phương pháp thêm chuẩn với hiệu suất cao sai số nhỏ (đều nhỏ 5%) Đã áp dụng phương pháp đường chuẩn để xác định hàm lượng kim loại nặng kẽm, mangan 10 loại rau số khu vực huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên thu kết - Các mẫu rau khu vực huyện Đại Từ có hàm lượng kẽm, mangan mức tối đa cho phép - Ở khu vực xã Yên Lãng, Hà Thượng nơi tập trung mỏ khống sản (kim loại, than) hàm lượng kim loại cao so với xã vùng sâu Mỹ Yên, Phú Cường Như hàm lượng kẽm mangan mức cho phép khẳng định nguồn nước tưới ảnh hưởng đến chất lượng loại rau lâu dài biện pháp thích hợp ảnh hưởng sức khoẻ người Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội (1999), "Giáo trình Hố mơi trường sở" Khoa Hố học, Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung, "Hố học phân tích-Phần 2: Các phương pháp phân tích cơng cụ, Khoa Hố" Đại học Khoa học Tự Nhiên-Đại học Quốc Gia Hà Nội Phạm Luận, " Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử" NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2006 Phạm Luận, " Giáo trình hướng dẫn vấn đề sở kĩ thuật xử lí mẫu phân tích-Phần I: Những vấn đề chung" ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội, 2006 Phạm Luận, " Các phương pháp kĩ thuật chuẩn bị mẫu phân tích" (Chun ngành hố phân tích Hố mơi trường) ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội, 2006 Phạm Luận, " Quy trình phân tích ngun tố kim loại nặng độc hại thực phẩm tươi sống" Đại học tổng hợp Hà Nội Phạm Luận, " Quy trình phân tích ngun tố kim loại thuốc đông y Việt Nam" Đại học tổng hợp Hà Nội Phạm Luận, " Vai trị muối khống ngun tố vi lượng sống người" ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội, 1999/2003 Hồng Nhâm, " Hố học vô cơ, tập 3" NXB Giáo dục 2004 10 Hồ Viết Q, " Các phương pháp phân tích cơng cụ hoá học đại" Đại học Sư Phạm Hà Nội, 2005 11 Hồ Viết Q, " Phân tích Lí-Hố" Đại học Sư Phạm Hà Nội, 2005 12 Nguyễn Đăng Đức, " Xác định hàm lượng ion kim loại crom, mangan, đồng, chì, cadimi, asen, thuỷ ngân nước lập biểu đồ ô nhiễm TP Thái Nguyên” Đề tài NCKH cấp (B, 2005-06-08) Khoa KHTN-XH-Đại học Thái Nguyên, 2007 13 Nguyễn Thị Ngọc Ẩn, "Đánh giá trạng nhiễm chì rau xanh thành phố Hồ Chí Minh” Tạp chí phát triển KH&CN, tập 10, số 07-2007 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 92 14 Bùi Thế Cường, " Nghiên cứu, xác định hàm lượng số caction kim loại nước thải sinh hoạt phương pháp Von-Ampe hoà tan" Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học- Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, 2007 15 Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dương Tuấn Anh, "Ô nhiễm nước kim loại nặng khu vực công nghiệp Thượng Đình" Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc Gia Hà Nội 16 Trịnh Xuân Giản, Bùi Đức Hưng, Lê Đức Liêm (2003), "Xác định đồng (Cu), Chì (Pb), Cadimi (Cd), kẽm (Zn) nước biển phương pháp Von-Ampe hồ tan xung vi phân" Tạp chí phân tích Hố Lí Sinh học (T8), tr 40-43 17 Trần Kim Chung, " Nghiên cứu, đánh giá hàm lượng kẽm số kim loại nặng nước, rau khu vực phía Nam Hà Nội phương pháp phổ Hấp thụ nguyên tử dung lửa F-AAS" Luận văn Thạc sĩ khoa học Hoá học- Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, 2009 18 Trần Đức Thuỷ, "Xác định hàm lượng kẽm nước phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử" Khoá luận tốt nghiệp, Khoa KHTN-XH-Đại học Thái Nguyên, 2008 19 Nguyễn Thị Hải Yến, "Xác định hàm lượng mangan nước phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử" Khoá luận tốt nghiệp, Khoa KHTN-XH-Đại học Thái Nguyên, 2008 20 Nguyễn Lâm Tùng, " Nghiên cứu xác định hàm lượng đồng kẽm nước ép trái phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử" Khoá luận tốt nghiệp, Khoa KHTN-XH-Đại học Thái Nguyên, 2009 21 Nguyễn Thị Nga, " Xác định hàm lượng mangan- kẽm củ nghệ phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử" Khoá luận tốt nghiệp, Khoa KHTN-XH-Đại học Thái Nguyên, 2009 22 http://www.bioviet.com 23 http://dictionary.bachkhoatoanthu.gov.vn 24 http://www.khoahoc.com.vn 25 http://wikipedia.org 26 http://thaythuoccuaban.com Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 93 27.http://rausach.com.vn Tài liệu nƣớc 28 Lee Sing Kong, From garden to kitchen: Grow your own fruit and vegetables, 1994 29 Ballantyne.E.E , Heavy metals in natural waters, Springer- Verlag, 1984 30.Greenwood N.N, Earnshaw, Chemistry of the elements, p.1201- 1226, 2ed, Elservier,1997 31 John R.Dean, Methods for environmental trace analytical, Northmbria University, Newcastle,UK, 2003 32 Argiculture Board and National Research Council ,Effect of pesticide on fruit and vegetable physiology, 1968 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 94 PHỤ LỤC GIỚI HẠN HÀM LƢỢNG KẼM TRONG RAU VÀ THỰC PHẨM (Quyết định 46/2007 QĐ-BYT - Bộ y tế) STT Sản phẩm Giới hạn cho phép (mg/kg) Sữa sản phẩm sữa 40 Thịt sản phẩm thịt 40 Cá sản phẩm cá 100 Dầu, mỡ 40 Rau, (trừ nƣớc ép rau, quả) 40 Chè sản phẩm chè 40 Cà phê 40 Cacao sản phẩm cacao 40 Gia vị 40 10 Nước chấm 40 11 Nước ép rau, 5,0 12 Đồ uống có cồn 2,0 13 Nước giải khát cần pha loãng trước dùng 25 14 Nước giải khát dùng 5,0 15 Thực phẩm đặc biệt: 16 - Thức ăn cho trẻ tuổi 40 17 - Thực phẩm đóng hộp cho trẻ tuổi tuổi 40 18 - Thực phẩm từ ngũ cốc cho trẻ tuổi tuổi 40 19 Sữa sản phẩm sữa 40 20 Thịt sản phẩm thịt 40 21 Cá sản phẩm cá 100 22 Dầu, mỡ 40 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 95 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 96