Tiến hành nghiên cứu các quy trình xử lý mẫu sinh vật chỉ thị, tìm ra quy trình xử lý mẫu tốt nhất ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng các kim loại nặng

Tiến hành nghiên cứu các quy trình xử lý mẫu sinh vật chỉ thị, tìm ra quy trình xử lý mẫu tốt nhất ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng các kim loại nặng

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN…………………………………………………… 1.1 Tổng quan rác thải điện,điện tử …………………………… … Tình hình rác thải điện, điện tử giới…………………… 1.1.2 Đặc điểm rác thải điện, điện tử…………………………………… 1.1.3 Tình hình thu gom, tái chế xử lý rác thải điện tử Việt Nam 10 1.2 Chỉ thị sinh học………………………………………………………… 12 1.3 Độc tính kim loại nặng………………………………………………… 16 1.4 Các phương pháp phân tích kim loại nặng……………………………… 19 1.4.1 Phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP- MS)………… 19 1.4.2 Các phương pháp khác xác định kim loại nặng…………………… 23 1.5 Các phương pháp xử lý mẫu trầm tích sinh vật ……………………… 26 1.5.1 Nguyên tắc xử lý mẫu …………………………………………… 26 1.1.1 1.5.2 Một số phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể xác định hàm lượng kim loại nặng……………………………………………………… 28 1.5.3 Một số phương pháp xử lý mẫu đất, trầm tích xác định hàm lượng kim loại nặng…………………………………………………………… 29 1.5.4 Một số phương pháp xử lý mẫu thực vật xác định hàm lượng kim loại nặng………………………………………………………………… 30 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM……………………………………………… 31 2.1 Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu………………………… 31 2.2 Hóa chất dụng cụ …………………………………………………… 31 2.3 Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu……………………………………… 33 2.3.1 Lấy mẫu …………………………………………………………… 33 2.3.2 Xử lý mẫu sơ bảo quản mẫu………………………………… 38 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 2.4 Phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể …………………………… 40 2.5 Xử lý mẫu trầm tích ………….………………………………………… 41 2.6 Xử lý mẫu thực vật……………………………………………………… 41 2.7 Xử lý thống kê số liệu phân tích ………………………………………… 42 2.7.1 Phân tích thành phần (PCA)………………………………… 42 2.7.2 Phân tích nhóm (CA)……………………………………………… 43 2.7.3 Phần mềm máy tính ……………………………………………… 43 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………… 44 3.1 – 44 3.1.1 Chọn đồng vị phân tích …………………………………………… 44 3.1.2 Độ sâu mẫu ( Sample Depth – SDe)……………………………… 45 3.1.3 Công suất cao tần ( Radio Frequency Power – RFP)……………… 45 3.1.4 Lưu lượng khí mang ( Carier Gas Flow Rate – CGFR)…………… 45 3.1.5 46 Tối ưu hóa điều kiện phân tích ICP MS…………………………… Tóm tắt thơng số tối ưu thiết bị phân tích………………… 3.2 Đánh giá phương pháp phân tích………………………………………… 47 3.2.1 Khoảng tuyến tính………………………………………………… 47 3.2.2 Đường chuẩn……………………………………………………… 48 3.2.3 Giới hạn phát giới hạn định lượng ………………………… 50 3.2.4 Đánh giá độ phép đo…………………………………… 52 3.3 Lựa chọn đánh giá quy trình xử lý mẫu động vật nhuyễn thể…… 53 3.3.1 Đánh giá hiệu suất thu hồi quy trình xử lý mẫu động vật nhuyễn thể………………………………………………………………………… 53 3.3.2 Đánh giá độ chụm ( qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu động vật nhuyễn thể……………………………………………………………… 3.4 Đánh giá quy trình xử lý mẫu trầm tích………………………………… 3.4.1 Đánh giá hiệu suất thu quy trình xử lý mẫu trầm tích …… …… 3.4.2 Đánh giá độ chụm (qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu trầm tích 3.5 Đánh giá quy trình xử lý mẫu thực vật ………………………………… 56 58 58 60 61 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 3.5.1 Đánh giá hiệu suất thu quy trình xử lý mẫu thực vật … … …… 61 3.5.2 Đánh giá độ chụm (qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu thực vật 62 3.6 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu ốc bươu vàng… 63 3.7 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu trầm tích ……… 66 3.8 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu nước bề mặt…… 67 3.9 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu thực vật………… 69 3.10 Phân tích thống kê đa biến xác định nguồn gốc phân bố ô nhiễm kim loại nặng……………………………………………………………………… 70 3.10.1 Mẫu trầm tích…………………………………………………… 70 3.10.2 Mẫu ốc ………………………………………………………… 75 3.10.3 Mẫu thực vật( rau rệu)……………………………………… 79 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN…………………………………………………… 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 85 MỞ ĐẦU Ngành điện tử ngày phát triển, rác thải từ ngành ngày nhiều; làm tăng nguy ô nhiễm độc hại tới môi trường Chính vậy, rác thải điện tử vấn đề “nóng’’đang giới quan tâm, số lượng rác thải điện tử ngày nhiều, việc xử lý rác thải điện tử đòi hỏi chi phí tốn Ngay quốc gia phát triển, phần nhỏ rác thải điện tử xử lý, lại thu gom xuất sang nước khác Tại Việt Nam có lượng lớn rác thải điện, điện tử vừa nước thải ra, vừa nhập từ nước Lượng rác thải “đặc biệt” phần xử lý thô sơ nhà máy điện tử nước, phần lớn lại thu gom, tái chế làng nghề đồng nát khu vực Dị Sử- Mỹ HàoHưng Yên hay khu Triều Khúc –Thanh Trì- Hà Nội, cịn có nhiều rác thải điện, điện tử cịn lẫn rác thải sinh hoạt Tại làng nghề thu gom tái chế rác thải điện, điện tử tái chế cách thô sơ thủ công, nước thải trình tái chế thải trực tiếp xuống mương nước, ao, hồ xung quanh khu vực gần nơi tái chế gây ô nhiễm môi trường Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Để đánh giá ô nhiễm môi trường khu vực ô nhiễm, người ta lựa chọn đối tượng mẫu khác để tiến hành phân tích mẫu nước, mẫu đất, mẫu trầm tích, mẫu sinh vật …Song việc sử dụng thị sinh học môi trường sống khu vực nghiên cứu để đánh giá mức độ ô nhiễm tỏ ưu việt hẳn Bởi thơng qua chúng nhận diện có mặt chất đánh giá chất lượng môi trường nhằm phục vụ cho việc giám sát quan trắc với ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn Chính luận văn này, chúng tơi lựa chọn đối tượng phân tích sinh vật thị môi trường nước (trai, ốc, hến…), sống mương nước, ao, hồ, gần bãi thu gom tái chế rác thải điện, điện tử thuộc khu vực Triều Khúc –Thanh TrìHà Nội, tiến hành nghiên cứu quy trình xử lý mẫu sinh vật thị, tìm quy trình xử lý mẫu tốt ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng kim loại nặng Đồng thời tiến hành xác định tổng hàm lượng kim loại nặng mẫu trầm tích, mẫu nước, thực vật Bên cạnh ứng dụng phương pháp phân tích đa biến nhằm tìm nguồn phát tán kim loại nặng, mức độ lan truyền ô nhiễm kim loại nặng từ môi trường vào sinh vật Từ hàm lượng kim loại nặng động vật nhuyễn thể trầm tích, chúng tơi dựa số sinh học để đánh giá khả tích lũy sinh học kim loại sinh vật thị Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan rác thải điện, điện tử 1.1.1 Tình hình rác thải điện, điện tử giới Khoa học kỹ thuật phát triển kéo theo đời hàng loạt thiết bị điện tử Tuy nhiên, thiết bị điện tử lạc hậu nhanh nhu cầu sử dụng chúng ngày nhiều, chi phí tái chế loại rác lại cao, Theo số liệu Cục Bảo vệ mơi trường Mỹ (EPA) chi phí xuất rác điện tử rẻ 10 lần so với chi phí xử lý nước Điều ngun nhân đẩy loại rác vào đường xuất ngoại.Chỉ riêng Mỹ, năm có khoảng 300.000 – 400.000 rác thải điện tử thu gom để tái chế tại, có tới 50 – 80% “tìm đường” xuất sang châu lục khác, cách làm tiện lợi rẻ tiền Một số nước châu Á, chủ yếu Trung Quốc, Malaysia Việt Nam điểm đến loại rác thải này.Tại Liên minh châu Âu, khối lượng rác điện tử dự kiến tăng từ 3-5% năm, nước phát triển, số tăng gấp lần vào năm 2010 [3], [13] Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Vì lợi ích kinh tế, khơng quốc gia phát triển tiếp nhận xử lý loại rác thải Nhưng kèm với hàng nghìn phế liệu ẩn chứa nhiều độc hại Theo số liệu thống kê, châu Á trở thành núi rác khổng lồ giới phát triển Hình : Rác thải điện tử chất thành đống Chương trình mơi trường Liên hợp quốc UNEP nhận định vấn đề then chốt phải tạo khn khổ tồn cầu xử lý rác thải độc hại, kể việc quản lý, theo dõi hoạt động vận chuyển rác thải để biết nguồn gốc điểm đến nguồn rác độc hại Các tổ chức, nhà khoa học nghiên cứu tìm kinh nghiệm xử lí loại rác thải máy tính, điện thoại, acquy, xe hơi, tàu thủy, linh kiện điện tử khác…[3] Những giải pháp giúp giải tận gốc vấn đề rác thải điện tử gắn trách nhiệm với nhà sản xuất việc làm mang lại hai lợi ích Thứ nhất, nhà sản xuất đưa chi phí quản lý rác thải vào giá thành sản phẩm, thúc đẩy họ thay đổi thiết kế sản phẩm theo hướng thân thiện với môi trường kéo dài vòng đời sản phẩm Thứ hai, nhà sản xuất buộc phải thiết kế sản phẩm “sạch” cách loại bớt chất nguy hiểm, thay chất gây hại cách sử dụng vật liệu thay an toàn 1.1.2 Đặc điểm rác thải điện tử Rác thải điện tử chứa nhiều kim loại nặng hợp chất độc hại với người môi trường sống Rác thải điện tử làm nhiễm khơng khí, nhiễm đất, ô nhiễm nguồn nước, gây bệnh nguy hiểm Chất độc sản sinh chất Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 liệu khơng cháy kim loại nặng mối nguy sức khỏe công nhân sản xuất thiết bị người sinh sống gần “núi rác” máy tính phế thải Rất nhiều trẻ em địa phương công nhân làm việc sở tái chế chất lượng mắc chứng bệnh liên quan đến đường hô hấp, bệnh ngồi da, trí ung thư linh kiện điện tử Theo Ted Smith, giám đốc điều hành Công ty bảo vệ mơi trường Califonia, máy tính có chứa 1.000 – 2.000 chất liệu khác nhau, có nhiều chất độc hại: “Một số chất biết từ lâu chì, thủy ngân, cadmi Bên cạnh đó, cịn có nhiều chất độc thần kinh Nhiều người cho máy tính cơng nghệ sạch, họ bên máy tính tiềm ẩn thứ gây hại cho sức khỏe môi trường” Trong bảng thống kê chất độc hại rác thải điện, điện tử tác hại chủ yếu chúng [3] Bảng 1: Các chất độc hại rác thải điện, điện tử Chất độc hại Nguồn gốc rác thải điện tử Tác hại môi trường thể sống Các hợp chất halogen Polyclobiphenyl (PCB) Tetrabrombisphenol-A (TBBA) Polybrombiphenyl (PBB) Diphenylete (DPE) Gây ung thư, ảnh hưởng Tụ điện, máy biến đến hệ thần kinh, hệ miễn dịch, tuyến nội tiết Chất chống cháy cho nhựa (nhựa chịu nhiệt, cáp cách điện) Gây tổn thương lâu dài TBBA dùng rộng rãi đến sức khỏe, gây ngộ chất chống bắt lửa mạch độc sâu cháy máy in phủ lên phận khác Polycloflocacbon Trong phận làm lạnh, bọt cách (CFC) điện Khi cháy gây nhiễm độc, chất phá hủy tầng ozon Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Polyvinyclorua (PVC) Cháy nhiệt độ cao Cáp cách điện sinh dioxin furan Kim loại nặng kim loại khác Có đèn hình đời cũ lượng As nhỏ dạng gali asenua, bên diod phát quang Gây ngộ độc cấp tính mãn tính Ba Chất thu khí hình CRT Gây nổ ẩm ướt Be Bộ chỉnh lưu, phận phát tia Độc nuốt phải Pin Ni-Cd sạc lại, lớp huỳnh quang (đèn hình CRT), mực máy in Cd trống, máy photocopy (trong máy photo), bo mạch Độc cấp tính mãn tính chất bán dẫn Cr(VI) Băng đĩa ghi liệu Galli asenua Diod phát quang Pb Li Hg Ni Các nguyên tố đất ( Y, Eu) Se Độc cấp tính mãn tính, gây dị ứng Tổn thương đến sức khỏe Màn hình CRT, pin, mạch máy in, mối hàn Gây độc với hệ thần kinh, thận, trí nhớ đặc biệt với trẻ em Pin liti Gây nổ ẩm Trong đèn hình hình LCD, pin Gây ngộ độc cấp tính kiềm công tắc, vỏ máy Pin Ni-Cd sạc lại hình CRT Lớp huỳnh quang hình CRT mãn tính Gây dị ứng Gây độc với da mắt Xuất phát từ chỉnh lưu nguồn Lượng lớn gây hại điện bo mạch, máy phô cho sức khỏe Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Kẽm sunfua Các chất độc hữu Bụi màu Chất phóng xạ tơ cũ Các phận bên hình CRT, trộn với nguyên tố đất Các chất khác độc nuốt phải Thiết bị hội tụ ánh sáng, hình tinh thể lỏng LCD Hộp màu máy in laser, máy photocopy Thiết bị y tế, detector Gây độc đến hệ hô hấp Gây ung thư 1.1.3 Tình hình thu gom, tái chế xử lý rác thải điện tử Việt Nam Rác thải điện tử nước phát triển đẩy sang cho nước phát triển Ở nơi chúng tái chế xử lý thủ công, gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng tới sức khỏe người dân Rác thải điện tử nhập vào Việt Nam chủ yếu đường biển Ở miền Bắc chủ yếu cảng Hải Phịng, miền Nam thành phố Hồ Chí Minh Ở Hải Phịng có nhiều cơng ty, tổ chức nhập tàu cũ, thiết bị điện tử qua sử dụng, rác thải điện tử sau nhập đưa sở tái chế (là hộ gia đình tổ chức kinh tế nhỏ) Riêng “rác” máy tính, chưa có thống kê thức theo chun gia ước tính, tháng có khoảng từ 10.000 đến 20.000 máy tính cũ nhập vào nước ta mà chưa có quan theo dõi xử lý Hình 2: Thu gom rác thải điện tử Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Ngoài rác thải điện tử nhập cịn có rác thải điện tử nước (số không nhỏ) người dân thu gom Chúng chất thành đống lớn ngồi trời, sau tái chế thủ cơng bán làm nguyên liệu cho sở sản xuất Ở sở tái chế, rác thải nhập từ nhiều nơi thông qua nhiều đường nhiều hình thức Việc tái chế thường bao gồm bước sau: - Phân loại rác thải nhập - Tách riêng nguyên liệu khác (nhựa, kim loại…), lấy thứ dùng Dây kim loại đốt nhựa để lấy kim loại, nhựa nghiền nhỏ, rửa sạch, phơi khơ… - Đóng gói chuyển đến nơi tiêu thụ (thường dùng làm nguyên liệu đầu cho ngành sản xuất khác ).[14] Hình 3: Tái chế rác thải điện tử Hiện Việt Nam có nhiều hộ gia đình làm nghề thu gom tái chế rác thải điện tử, có nơi làng làm nghề Việc xử lý tái chế rác thải điện tử cịn lạc hậu Các cơng việc làm thủ công tay thiết bị xử lý thô sơ, thiết bị bảo hộ lao động cho người tham gia làm khơng có, đồng thời họ cịn tận dụng nhà nơi chứa, xử lý, tái chế loại rác thải Với điều kiện làm việc này, chất độc bám vào quần áo, dính vào tay, ngồi chất độc cịn lọt qua đường hơ hấp Các lao động thủ công đập vỡ thiết bị, làm chảy 10 ... Nội, tiến hành nghiên cứu quy trình xử lý mẫu sinh vật thị, tìm quy trình xử lý mẫu tốt ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng kim loại nặng Đồng thời tiến hành xác định tổng hàm lượng. .. tích hàm lượng kim loại nặng mẫu trầm tích ……… 66 3.8 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu nước bề mặt…… 67 3.9 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu thực vật? ??……… 69 3.10 Phân tích thống... thu quy trình xử lý mẫu thực vật … … …… 61 3.5.2 Đánh giá độ chụm (qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu thực vật 62 3.6 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng mẫu ốc bươu vàng… 63 3.7 Kết phân tích