giáo trình các phương pháp phân tích môi trường

1 LÊ ðỨC (Chủ biên) MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG NHÀ XUẤT BẢN ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 2 LỜI NÓI ðẦU Ngày nay, các vấn ñề môi trường ñã trở thành mối quan tâm của nhân loại. Nhiều nơi trên thế giới và ở Việt Nam môi trường ñang bị suy thoái, tài nguyên thiên nhiên trở nên cạn kiệt, hệ sinh thái mất cân bằng, chất lượng cuộc sống suy giảm. Một trong những nguyên nhân chính là do hành vi, nhận thức và thái ñộ của con người ñối với môi trường sống của mình còn hạn chế. Trong luật bảo vệ môi trường (1993) ñã chỉ rõ: "Nhà nước có trách nhiệm tổ chức thực hiện việc giáo dục, ñào tạo, nghiên cứu khoa học và công nghệ, phổ biến kiến thức khoa học và pháp luật bảo vệ môi trường". Giáo dục môi trường ở tất cả các cấp học ñã trở nên vô cùng quan trọng trong thời kỳ công nghiệp hoá và hiện ñại hoá ñất nước. Nghị ñịnh số 1363/Qð-TTg ngày 17 tháng 10 năm 2001 ñã phê duyệt ñề án và nêu ra 5 hoạt ñộng cụ thể, trong ñó hoạt ñộng số 1 là xây dựng chương trình, giáo trình, bài giảng về giáo dục bảo vệ môi trường cho các bậc học, cấp học và các trình ñộ ñào tạo. Thực hiện chủ trương trên, Bộ Giáo dục và ðào tạo ñã tổ chức biên soạn cuốn sách "Khoa học môi trường" xuất bản năm 2001, làm tài liệu học tập và tham khảo cho các trường ðại học và Cao ñẳng. ðể thực hiện tiếp việc xây dựng chương trình, giáo trình chúng tôi tiến hành biên soạn cuốn sách "Một số phương pháp phân tích môi trường". Nội dung cuốn sách gồm 2 phần chính: Phần 1: Giới thiệu cơ sở của một số phương pháp phân tích phổ biến trên thế giới dùng trong phân tích môi trường, ñó là các phương pháp trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử, các phương pháp phân tích ñiện hóa, phương pháp cực phổ, các phương pháp sắc kí, khối phổ, kết hợp sắc kí khí - khối phổ ñể phân tích các chất ô nhiễm thường gặp trong môi trường như kim loại nặng, hóa chất bảo vệ thực vật ðồng thời cũng giới thiệu một số phương pháp dùng ñể ñánh giá kết quả của các số liệu phân tích. Phần 2: Giới thiệu phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phương pháp phân tích một số chỉ tiêu quan trọng trong các thành phần môi trường: ñất, nước, không khí. Mỗi phương pháp phân tích ñược trình bày theo trình tự: nguyên lí phương pháp, trình tự phân tích, tính toán ñánh giá kết quả phân tích. Cuốn sách: "Một số phương pháp phân tích môi trường" là một giáo trình trong chương trình ñào tạo cử nhân khoa học môi trường, trang bị cho học sinh, sinh viên những kiến thức thực hành về phân tích môi trường. Sách còn là tài liệu tham khảo cho những nhà quản lí môi trường, những kỹ thuật viên phân tích trong các phòng thí nghiệm hóa học, sinh học và môi trường. Do những hạn chế về thời gian biên soạn, chắc chắn cuốn sách không tránh khỏi sai sót, chúng tôi mong nhận ñược ý kiến ñóng góp của người ñọc ñể cuốn sách ñược hoàn thiện. Hà Nội, ngày 22/12/2002 Tập thể tác giả diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 3 Phần 1. Những vấn ñề chung Chương 1. Mở ñầu 1.1. Môi trường Môi trường bao gồm tất cả các yếu tố lí học, hoá học, các chất hữu cơ và vô cơ của khí quyển, thạch quyển và ñại dương. Môi trường sống là tập hợp các ñiều kiện xung quanh có ảnh hưởng ñến cơ thể sống, ñặc biệt là con người. Môi trường quyết ñịnh chất lượng và sự tồn tại của cuộc sống. Một số nhà nghiên cứu ñã sử dụng thuật ngữ vi môi trường ñể chỉ rõ môi trường chức năng (functional environment), nghĩa là môi trường riêng biệt của các cá thể ñặc biệt. Theo nghĩa ñen, thuật ngữ này liên quan ñến môi trường nhỏ, nghĩa là môi trường trực tiếp ảnh hưởng của cá thể. 1.2. Phân tích môi trường Phân tích môi trường có thể ñược ñịnh nghĩa là sự ñánh giá môi trường tự nhiên và những suy thoái do con người cũng như do các nguyên nhân khác gây ra. Vì vậy, phân tích môi trường bao gồm các quan trắc về các yếu tố môi trường nói chung. ðây là vấn ñề rất quan trọng vì qua ñó chúng ta có thể biết ñược yếu tố nào cần ñược quan trắc và biện pháp nào cần ñược áp dụng ñể quản lý, giúp chúng ta có thể tránh khỏi các thảm hoạ sinh thái có thể xẩy ra. Trong những năm gần ñây, nghiên cứu sinh thái không chỉ là sự tiếp cận về chất lượng mà còn cả số lượng. ðể có thể hiểu biết và ñánh giá về một hệ sinh thái ñòi hỏi phải quan trắc ñầy ñủ sự biến ñộng theo không gian và thời gian của cả các yếu tố môi trường, cả về số lượng và chất lượng có liên quan ñến cấu trúc và chức năng của hệ. ðó là các tính chất lý, hoá và sinh học của hệ sinh thái. 1.3. Sự lựa chọn phương pháp ñể phân tích môi trường Việc lựa chọn phương pháp và các quy trình trong phân tích môi trường ñòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm. Các phương pháp lựa chọn phải trả lời ñược những câu hỏi sau:  Sử dụng phương pháp phân tích nào?  Lượng mẫu có ñủ cho nhiều phòng thí nghiệm không?  Yếu tố nào hạn chế sự phát hiện, ñộ chính xác của các phương pháp phân tích ñược sử dụng.  Người sẽ tiến hành phân tích? diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 4  Những vấn ñề gì cần chú ý ñể tránh làm bẩn mẫu trong quá trình bảo quản mẫu.  Các chỉ tiêu nào cần phân tích ñể phản ánh thực tế khả năng ñộc hại của môi trường? Hàm lượng hay dạng tồn tại của các nguyên tố hoá học. 1.4. Giá trị của các số liệu trong phân tích môi trường Một việc khó khăn với các nhà nghiên cứu là phải xác ñịnh ñược những chỉ tiêu phân tích nào là cần thiết. Việc xác ñịnh thành phần các nguyên tố là ñủ hay còn cần phải phân tích các phân tử hay các nhóm chức của các chất? Ví dụ: Khi phân tích hàm lượng tổng số các nguyên tố như Hg, Pb, P, có thể sẽ không ñánh giá hết ñược tiềm năng gây hại cho sức khỏe con người. ðiều này cũng tương tự như việc ñánh giá mối quan hệ giữa hàm lượng tổng số của các chất ở trong ñất với khả năng sử dụng của cây trồng. Chỉ có một phần trong hàm lượng tổng số là dễ tiêu ñối với thực vật. Do vậy vấn ñề khó khăn là sử dụng phương pháp hoá học nào ñể phản ánh ñúng các hoạt ñộng của hệ rễ thực vật. Trên thực tế kết quả này thường rất hạn chế . Ví dụ với cây rau diếp (lettuce), hàm lượng chì trong cây có quan hệ với lượng chì chiết rút từ ñất bằng HNO 3 1M. Trong khi với cây yến mạch (Oat), hàm lượng chì trong cây lại tương quan với chì chiết rút bằng HNO 3 0.01M hoặc NH 4 CH 3 COO 1M. Việc phun dung dịch CuSO 4 lên lá hoặc ñất làm tăng hàm lượng ñồng trong cây lúa mì, nhưng hàm lượng ñồng trong cây lại không có tương quan với lượng ñồng dễ tiêu ñược xác ñịnh trong dung dịch chiết rút NH 4 CH 3 COO 1M, axit mạnh hoặc chất tạo phức (EDTA). Mặc dù có những hạn chế nhất ñịnh, các quan trắc các yếu tố riêng biệt vẫn cần ñược tiến hành như xác ñịnh các vùng bị ô nhiễm ñể ghi nhận các thay ñổi về mức ñộ các chất ô nhiễm và các dẫn liệu của các yếu tố bên ngoài như gió, mưa, ñịa hình, ðể nghiên cứu xu hướng biến ñổi, có thể xác ñịnh một chuỗi quan trắc. Ví dụ: số liệu ở bảng 1.1 ñưa ra mức ñộ ô nhiễm ở 4 loại chỉ thị ñã ñược phân tích. Bảng 1.1. ảnh hưởng của hướng từ nguồn ñối với sự tích luỹ của ion kim loại trong mẫu Mẫu ðiểm lấy mẫu Cỏ ðịa y Rêu ðất Pb (ppm) A 10 130 120 - B 49 1528 1200 - C 86 - - 270 D 150 - - 230 Zn (ppm) A 102 675 1213 - B 146 1135 4870 - C 350 - - 450 D 270 - - 416 diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 5 Cd (ppm) A 8 68 93 - B 13 83 137 - C 9 - - 7.1 D 9 - - 7.7 Số liệu bảng 1.1 cho thấy mức ñộ ô nhiễm thay ñổi theo hướng ñịa lý (hướng A,B,C,D). Tuy nhiên nếu việc lựa chọn có ñịnh hướng sẽ cho thấy mức ñộ ô nhiễm so với các vùng khác. Những quan trắc tương tự cũng có thể ñược áp dụng với môi trường nước. Nhưng việc phân tích ñơn thuần các mẫu nước lọc sẽ hạn chế ý nghĩa của các số liệu phân tích. Trên thực tế các chất lơ lửng và các chất lắng ñọng ở các hồ nước có thể giải phóng ra các chất ñộc hại trong các chuỗi thức ăn hoặc ñời sống của các sinh vật thủy sinh. Cặn lơ lửng thường là những hỗn hợp phức tạp bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và phức hữu cơ - vô cơ. Giữa chúng lại có sự tương tác khác nhau như các keo sét trong nước mặn có thể hấp phụ trên 2,5% axit mùn. Sự có mặt của các axit humic sẽ làm tăng khả năng hấp phụ của các chất lơ lửng. Sự thay ñổi của các chất ñiện ly sẽ làm thay ñổi quá trình này (trong nước ngọt lượng axit humic ñược hấp phụ là nhỏ hơn 0,4%). Do vậy tại nơi tiếp giáp giữa vùng nước ngọt và nước mặn (vùng cửa sông) sẽ có sự biến ñổi ñột ngột về sự phân bố của các kim loại nặng giữa pha rắn và lỏng. Vì các sinh vật biển có xu hướng tích luỹ các kim loại nặng khi sống trong môi trường ô nhiễm nên chúng có thể ñược coi như các vật chỉ thị. Các số liệu này có thể so sánh với kết quả ñiều tra trung bình trong ñộng vật giáp xác (tôm, cua ). ðối với thực vật, hàm lượng ion kim loại của một sinh vật có biến ñộng lớn (hàng chục lần) so với vị trí tương ñối của nó ñối với nguồn ô nhiễm, nhưng hàm lượng này là tương ñối ổn ñịnh trong vùng lấy mẫu và có sự khác nhau lớn so với các giá trị ñã ñược xác ñịnh. Tại một nơi xác ñịnh sự dao ñộng hàm lượng của một chất có thể là ± 20%. Vì vậy sự khác nhau ở những nơi khác nhau phải lớn hơn ñể số liệu thống kê có ý nghĩa. 1.5. Ảnh hưởng của cân bằng Các số liệu trong bảng 1.1 ñược xem xét trên cơ sở các cân bằng như dưới ñây. Vì rêu là vật bám trên cây nên sự tích luỹ các ion kim loại có thể trước hết là từ bụi và khí xung quanh. Vì vậy, hàm lượng của một số chất có thể bị giảm nước mưa rửa trôi. Các cây mọc trên ñất có khả năng sử dụng các chất rất khác nhau và phụ thuộc vào các tính chất của ñất. Khả năng hấp thu các chất của cây cũng bị giảm sút khi có sự cạnh tranh giữa các chất hấp thu. Nếu hệ thống không quá phức tạp, quá trình hấp thu các chất có thể ñược biểu diễn bằng phương trình toán học như sau: (x/m) a = k 1 .Ca.Sv/ ( 1+k 1 Ca + k 2 Cb + k 3 Cc + ) Trong ñó: (x/m)a : Là số lượng mà loài a hút thu trên 1g chất diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 6 S v : Là giá trị cực ñại (hoặc bão hoà), Ca, Cb,Cc là hàm lượng của các loài cạnh tranh a,b,c ; k 1 , k 2 , k 3 là hệ số hút thu tương ứng. Trong trường hợp k 2 Cb hoặc k 3 Cc >> k 1 Ca thì (x/m)a sẽ giảm rất mạnh. Các quá trình trong hệ thống cân bằng ñược trình bầy ở hình 1.1 . Vai trò quan trọng trong hệ thống này là hoạt ñộng của vi khuẩn, như ở trường hợp ô nhiễm thuỷ ngân (Hg). Sự chuyển hoá giữa hợp phần thuỷ ngân vô cơ thành ion metyl thuỷ ngân (II) (CH 3 Hg + ) xảy ra rất phổ biến ở tầng mặt của các chất trầm tích hoặc các phần hữu cơ lơ lửng. Tốc ñộ chuyển hoá phụ thuộc vào quá trình thủy ngân xâm nhập vào chất hữu cơ. Dạng liên kết hữu cơ - kim loại sẽ nhanh chóng ñược cá và thực vật sử dụng, chúng có xu hướng tích luỹ trong cơ thể sinh vật. Sự tích luỹ Hg trong hệ thống hồ hoặc vùng cửa sông như sau: Chất trầm tích chứa 90 - 99% thủy ngân (khoảng 10% là CH 3 Hg + ), pha nước từ 1 ñến 10% (hầu hết ở dạng liên kết vô cơ với các chất lơ lửng), sinh vật <0,1% (chủ yếu là CH 3 Hg + ). ðặc biệt các loài giáp xác trong sinh quyển biển (như trai, sò, tôm cua ) có khả năng tích luỹ thủy ngân rất cao. Một số vi khuẩn có khả năng chống chịu với nồng ñộ Hg cao và có thể chuyển hoá các hợp chất hữu cơ - thủy ngân thành dạng thủy ngân tự do không hoà tan. Hơn nữa trong ñiều kiện kỵ khí, các vi khuẩn khử sunphat cũng có khả năng sinh ra B ụ i Sol khí Ch ấ t khí ION CH Ấ T VÔ CƠ ðƠN GIẢN CH ẤT HỮU C Ơ HÒA TAN + Phức hệ hòa tan CHẤT RẮN VI SINH VẬT SINH VẬT Nư ớ c trao ñ ổ i O 2 Hấp phụ trao ñổi ion Chất lắng ñọng Ho ạt ñộng của vi sinh v ật Trầm tích sinh học hoặc vật thể vô cơ Hình 1.1. Sơ ñồ hệ thống cân bằng và tác ñộng qua lại giữa chúng trong hệ nước tự nhiên CO 2 KHÍ QUY ỂN O 2 diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 7 hydrosunphua ñể cố ñịnh Hg 2+ dưới dạng sunphua, vi khuẩn không chuyển hoá hợp chất này thành metyl thuỷ ngân. Xem xét các cân bằng phức tạp trong hầu hết các hệ thống tự nhiên, ñiều cần lưu ý không chỉ là việc lựa chọn các chỉ thị mà còn là các khó khăn trong việc lấy, vận chuyển và bảo quản mẫu. Về lý thuyết, ñiều cần thiết là làm ngừng trệ tất cả các quá trình hoá học cũng như sinh học bằng các phương pháp thích hợp. Các quá trình biến ñổi này sẽ ñược giảm tới mức tối thiểu ở nhiệt ñộ thấp hoặc sử dụng những phòng thí nghiệm di ñộng. Tuy nhiên tồn tại một vấn ñề là: hệ thống cân bằng trong tự nhiên luôn luôn bị xáo trộn. Ví dụ như lấy một mẫu nước ở phía trên trầm tích (hoặc tách các chất lơ lửng) sẽ làm cho một hợp phần hoặc các chất hoà tan thiết lập một cân bằng mới. Tuy nhiên, về mặt tổng số vẫn không thay ñổi và sẽ là các dẫn liệu cho sự ô nhiễm. Vấn ñề tiếp theo cần chú ý ñể ñánh giá mức ñộ ô nhiễm là phải lựa chọn các phương pháp phân tích có ñộ chính xác thích hợp và cần ñược tiến hành trong thời gian nhất ñịnh. diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 8 Chương 2. ðộ chính xác và ñộ tin cậy của phép phân tích 2.1. Bảo ñảm và kiểm soát chất lượng trong phân tích môi trường Bảo ñảm và kiểm soát chất lượng ñòi hỏi tất cả các phòng thí nghiệm phải tuân thủ theo các hướng dẫn ñã ñược ñưa ra ñể ñảm bảo kết quả phân tích có ñộ tin cậy cao. Bảo ñảm chất lượng thông qua hàng loạt các nguyên lý và sự giám sát chặt chẽ ñể ñộ chính xác của kết quả phân tích có ñộ tin cậy và tính pháp lý cao. Vấn ñề bảo ñảm chất lượng bao gồm cả việc lấy mẫu và bảo quản mẫu của các phòng thí nghiệm và trách nhiệm cũng như kỹ năng của các cá nhân phân tích và người chịu trách nhiệm. Với ý nghĩa rộng hơn thì cả kế hoạch cũng ñược bao gồm trong việc kiểm soát chất lượng. Kiểm soát chất lượng phòng thí nghiệm bao gồm: các tài liệu và phương pháp tiêu chuẩn, các phép thử, chuẩn bị các ñường chuẩn và kiểm tra thường xuyên các thuốc thử, máy móc, xác ñịnh ñộ chính xác và ñộ tin cậy của phép phân tích, chuẩn bị sơ ñồ kiểm tra. Chuẩn bị ñường chuẩn: Các ñường chuẩn ñược xây dựng trên cơ sở các phép ño màu hoặc sắc kí khí ở các nồng ñộ khác nhau và ñược chuẩn bị hàng ngày trước khi phân tích mẫu. Nếu kết quả ño có sai số ± 15% thì cần phải xây dựng lại ñường chuẩn. 2.2. Sai số và ñộ chính xác Sai số ñược thể hiện qua kết quả phân tích của các lần lặp lại. Nếu một mẫu ñược phân tích lặp lại nhiều lần trong cùng một ñiều kiện thì kết quả cũng sẽ khác nhau do sai số thí nghiệm hoặc do thao tác. Các kết quả này sẽ phân bố một cách ngẫu nhiên xung quanh một giá trị trung bình là giá trị trung bình cộng của các phép ño. Khi các kết quả ño phân bố như dạng hình quả chuông ñược gọi là ñường cong phân bố chuẩn hoặc ñường Gauss (Gaussian Curve) như hình 2.1 (trong nhiều mẫu môi trường bị nhiễm bẩn thì kết quả sẽ không theo sự phân bố chuẩn). Hình 2.1. ðường cong phân bố chuẩn Giá trị trung bình ( x ) ñược tính bằng n x ∑ ( x: các giá trị ño, n: số lần ño). diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 9 ðộ lệch chuẩn (S) sẽ xác ñịnh chiều rộng của ñồ thị phân bố và ñược tính như sau: S = ( ) 1 2 − − ∑ n xx Trong trường hợp hàm phân bố chuẩn thì 68,27% diện tích nằm trong khoảng x ± 1S; 95,45% nằm trong khoảng x ± 2S, và 99,70% nằm trong khoảng x ± 3S. Giá trị 3S xung quanh giá trị trung bình là giới hạn trên và dưới trong ñồ thị kiểm tra. Tất cả các giá trị nằm ngoài x ± 3S ñược xem là không bình thường. ðiều này chứng tỏ rằng có vấn ñề nào ñó trong quá trình phân tích cần phải ñược xem xét ngay. ðộ lệch chuẩn cũng có thể ñược tính theo công thức như sau: S = ( ) 1 2 2 − − ∑ ∑ n n x x Trong ñó : : 2 ∑ x Tổng bình phương của các giá trị ño : ∑ x Tổng các giá trị ño n : Số phép ño Mặc dù sai số hoặc kết quả phân tích lặp lại có thể ñược biểu diễn dưới dạng của ñộ lệch chuẩn nhưng ñộ lớn giá trị phân tích có thể làm thay ñổi ñáng kể ñộ lệch chuẩn lên các giá trị tương ứng. Có thể minh hoạ ñiều này qua 2 ví dụ sau ñây: Ví dụ 1: Hàm lượng tổng số hyñrocacbon dầu mỏ - TPH (total petroleum hydrocarbon, TPH) trong mẫu bị nhiễm bẩn với 6 lần phân tích là 5,3 - 4,9 - 5,1 - 5,5 - 4,7 và 5,0 mg/L. Xác ñịnh ñộ lệch chuẩn như sau: x x 2 5,30 0,5 7,4 5,5 1,5 9,4 3,5 45,155 00,25 09,22 25,30 01,25 01,24 09,28 ∑ = 5,30x 45155 2 ,x = ∑ ( ) 25930 2 ,x = ∑ n =6 26,01 diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com 10 S = l/mg, , , 290 16 6 25930 45155 = − − Ví dụ 2: Nếu kết quả phân tích TPH trong mẫu có giá trị lớn gấp 10 lần nghĩa là 53 - 49 - 51 - 55 - 47 và 50 mg/l thì ñộ lệch chuẩn sẽ là : x = 5 6 93025 15545 − = 2,86 mg/l Nếu giá trị ño ñược lớn hơn, ví dụ như 530 - 490 - 510- 550 - 470 và 500 mg/l thì S = 28,6 mg/l. Như vậy ñộ lệch chuẩn khi biến ñổi theo ñộ lớn các giá trị ño ñược là không có ý nghĩa trừ khi ñộ lớn của giá trị phân tích ñược xác ñịnh trước. Nói một cách khác, sai số phân tích sẽ luôn có giá trị khi liên quan với giá trị của mẫu ño. Một cách biểu thị khác là ñộ lệch chuẩn tương ñối (RSD - Relative Standard Deviation) hoặc hệ số biến thiên (Coefficient of Variance - CV). ðây là tỷ số giữa ñộ lệch chuẩn và giá trị trung bình ñại số: RSD = %100. x S Trong ví dụ 1 và 2 ở trên, RSD sẽ là : %708,5100. 08,5 29,0 = %708,5100. 8,50 86,2 = Như vậy, RSD ở hai ví dụ này là bằng nhau trong khi S có sự khác nhau rõ rệt (0,29 và 2,8 mg/l). Một cách khác biểu thị sai số là sai số chuẩn của giá trị trung bình (M), ñây là tỷ số giữa S và căn bậc hai của số lần ño (n). M = n S Trong phân tích môi trường, thông thường việc lặp lại nhiều lần là khó thực hiện ñược. Vì vậy sai số của phép phân tích ñược tính toán thông qua ñộ khác nhau phần trăm tương ñối (Relative percent difference - RPD). Tỷ số này ñược xác ñịnh thông qua sự phân tích lặp lại hai lần mẫu trong một ñiều kiện xác ñịnh. ðó là tỷ lệ phần trăm giữa hiệu số của kết quả giữa hai lần phân tích với giá trị trung bình cộng của chúng. RPD = ( ) ( ) %x aa aahoÆcaa 100 2 21 1221       + −− Trong ñó: a 1 và a 2 là giá trị của hai lần phân tích một mẫu diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com diendanmoitruong.com [...]... phương pháp phân tích thành ph n nguyên t c ð i tư ng và ph m vi ng d ngc a phương pháp: ð i tư ng chính c a phương pháp là phân tích lư ng nh và lư ng v t các nguyên t kim lo i c a các ch t vô cơ và h u cơ trong các lo i m u khác nhau như qu ng, ñ t, ñá, nư c, các s n ph m nông nghi p, phân bón Ngoài các kim lo i m t s phi kim như Si, P, As, Te cũng có th xác ñ nh chính xác b ng phương pháp này... c ñ nh y và ñ chính xác c a phép phân tích ðèn thư ng có m t khe li n ho c có m t s dãy các l riêng bi t Hi n nay ngư i ta ñã nghiên c u thành công các phương pháp nguyên t hoá ch t phân tích trong b ph n h p th , ñó là phương pháp không dùng ng n l a và phương pháp k t h p (lò - ng n l a) Nh nh ng phương pháp này mà ñ nh y tăng lên r t nhi u khi xác ñ nh m t lo t các nguyên t Kĩ thu t nguyên t hoá... eend eend i i i ddi ddi ddi Chương 4 Phương pháp ñi n hóa m m m om om om ggcco 4.1 C c ch n l c ion ggcco ggcco nn n nn ruo n Phương pháp phânititruon th là m t trong các phương phápitphân tích ra ñ i tích ñi ro ro tirtuuo truuo oi oi mo s m nh t Nguyên tmc a phương pháp là ño th cân b ng nnmc nghiên c u ñ xác cm o ac mo nn c o a ñ nh n eeñ da b ng c a ch t phân tích ho c theo enda n thiên n ng ñ... phép phân tích nào ñó n m ngoài các vùng này thì các ch s QC cho phép phân tích ñó s không ñư c ñáp ng M t ma tr n lư ng b sung phát hi n ñư c có th ñư c xác ñ nh b ng hai cách: Phương pháp xác ñ nh ph n trăm thu h i t lư ng tiêu chu n thêm vào ch ng h n như phương pháp c a U.S EPA (1) và phương pháp tính ph n trăm thu h i gi a m u c n ño và dung d ch chu n (2) Lư ng tìm th y ñư c tính toán b i hai phương. .. mV; S = 58,1 mV - m u phân tích m m om Do ñó n ng ñ c a Cl trong g.ccom là 3,34 ppm ccom om o gg ggcco nn n nn 4.2 Phương pháp c c ph uoong ro ro tirtuuo tirtru tirtuuo i oi oi Phương phápnmo là phương pháp phân tích do nhànmo c Ti p Kh c (cũ) c bác mo nmc ph nmoh a a Iaroslap Hayropski phát minh năm 1922 Phương phápdda ñư c s d ng r ng rãi ndaa eendcác ch t vô cơ và h u cơ trong cácdñiennày ñã nhau... tirtuuo tirtuu ch nh ñ ng xác cho k t qu phântirtích nNhìn chung i i t oi thêm ñư c phát hi noo ñi mmôi mo nnumñ trư ng, không yêu c u các phépdanmo nh ñ sai s c a nmo ch a a trong phân tích a tính nda m ntích ñi u eend Tuy nhiên trong nh ng phépdphân n ñ c bi t nào ñó, vi c ñi u ddiend ee d end i i k t qudi di phân tích di ch nh ñ sai s có th ñư c ñ t ra Khi phân tích m t s ch t h u cơ trong nư c th i,... ddi chương 3 Phương pháp tr c quang m m m oom .om om ggcc ggcco ggcco nn nn uonn 3.1 Phương pháp so màuitruo ñi n ro ro tirtuuo trquang tirtuuo i oi moi mo nnmo quang ñi n là phương pháp ddanmd a trên s so sánh nmoo Phươngdda so màu a a a n pháp n phân tích een c a dung d ch nghiên c u v i cưdngien c a dung d ch tiêu chu n ddiend eñ màu end i i cư ngdi màu diñ d có n ng ñ xác ñ nh Phương pháp này ñư... tirtuuo tirtuuo moi moi nnmo nnmo aa ndaa nda 3.2 Phương pháp quang k ng n l a ( flamephotometnnd eend ee) d eend i i i ddi ddi ddi Phương pháp quang k ng n l a là m t d ng phân tích quang ph phát x Nguyên lý cơ b n c a phương pháp như sau: Dư i tác d ng c a nhi t ñ ng n l a các nguyên t , phân t ho c ion c a ch t b kích thích s chuy n sang tr ng thái các dao ñ ng c a ñi n t phát x Cư ng ñ phát x này... eenkhác Các d ee d eend ii i i diphát ddi lư ng d hi n ñư c trong ma tr n các n ng ñ dd chu n và phân tích l p l i các ma tiêu tr n ch t chu n trong m i ñ t Kho ng 20 ñi m (ho c m t s lư ng h p lý các ñi m s li u) ñư c ñưa ra s ph n nh t n su t ho c s l n phân tích N u nh ng m u không phát hi n ñư c, c n ph i pha thêm dung d ch chu n có ch a ch t phân tích và RPD c n ph i ñư c xác ñ nh cho m t ma tr n các. .. như t c ñ c a quá trình kh nhanh hơn quá trình oxi hóa thì ch t oxi hóa nh n electron nhi u hơn, Pt s như ng e cho ch t oxi hóa, lúc ñó b m t Pt s mang ñi n tích dương, nó s hút các ion mang ñi n tích âm vào t o nên l p ñi n kép Gi a hai m t c a l p ñi n kép s xu t hi n m t th và th E ñó s ñư c ño trong phương pháp phân tích này Khi t c ñ c a quá trình oxi hóa b ng t c ñ c a quá trình kh lúc ñó lư . tự: nguyên lí phương pháp, trình tự phân tích, tính toán ñánh giá kết quả phân tích. Cuốn sách: "Một số phương pháp phân tích môi trường& quot; là một giáo trình trong chương trình ñào tạo. thiệu phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phương pháp phân tích một số chỉ tiêu quan trọng trong các thành phần môi trường: ñất, nước, không khí. Mỗi phương pháp phân tích ñược trình bày theo trình. là các phương pháp trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử, các phương pháp phân tích ñiện hóa, phương pháp cực phổ, các phương pháp sắc kí, khối phổ, kết hợp sắc kí khí - khối phổ ñể phân tích