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 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 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HÀ THỊ THÁI MINH 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 Chuyên ngành: Hoá phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS VƯƠNG TRƯỜNG XUÂN THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng 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 hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi chân thành gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể thầy cô giáo Trường Đại học khoa học trang bị cho 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 phòng tỉnh Quảng Ninh công ty trách nhiệm hữu hạn thành viên Khe Sim tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn đến gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ trình học tập làm Luận văn Thái Nguyên, ngày 19 tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn Hà Thị Thái Minh a Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 1.2 Tình hình nghiên cứu kim loại nặng Việt Nam 1.3 Giới thiệu chung nguyên tố Pb, As, Hg 1.3.1 Chì 1.3.2 Asen 1.3.3 Thủy ngân 12 1.4 Giới thiệu số vấn đề phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 15 1.4.1 Nguyên tử hoá mẫu 17 1.4.2 Nguồn phát xạ đơn sắc 19 1.4.3 Hệ thống đơn sắc 19 1.4.4 Nhân quang điện (Detector) 20 1.5 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (ICP-OES) 20 1.5.1 Cơ sở lý thuyết 20 1.5.2 Cấu trúc máy 21 1.5.3 Ưu điểm ICP-OES 23 1.5.4 Nhiễu phổ ICP-OES 23 1.6 Một số phương pháp xử lý mẫu đất, trầm tích xác định hàm lượng kim loại nặng 25 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 b Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1.7.2 Các công 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 2.4 Trang thiết bị hóa chất 35 2.4.1 Trang thiết bị 35 2.4.2 Hóa chất 36 2.4.3 Chuẩn bị hoá chất dung dịch chuẩn 36 2.5 Phương pháp xử lí số liệu 37 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Asen, chì, thuỷ ngân 38 3.1.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tính 39 3.1.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát giới hạn định lượng Asen chì thuỷ ngân 42 3.1.3 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo 46 3.1.4 Đánh giá hiệu suất thu hồi 48 3.1.5 Kết phân tích mẫu 50 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 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 ICPOES phương pháp AAS 57 KẾT LUẬN 63 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 c Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC d Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 IS : 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 SE : Sai số chuẩn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH MTV : Trách nhiệm hữu hạn thành viên VGA : vapor generation accessory e Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 Bảng 2.4: Địa điểm vị trí lấymẫu nước thải sinh hoạt khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim 33 Bảng 3.1: Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Asen chì 38 Bảng 3.2: 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 Bảng 3.5: Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Asen 42 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 Bảng 3.10: Kết sai số độ lặp lại phép đo Hg 48 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 Bảng 3.13: Kết đo tổng hàm lượng tổng As Pb, Hg nước thải mỏ than Khe Sim 50 Bảng 3.14: Kết đo hàm lượng tổng As, Pb, Hg nước mặt khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim 50 f Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 Bảng 3.20: Kết tổng hàm lượng As, Pb, Hg tổng số đất khu vực mỏ than Khe Sim 53 Bảng 3.21: Kết đo Asen mẫu nước 57 Bảng 3.22: Kết đo Chì mẫu nước 58 Bảng 3.23: Kết đo Asen mẫu đất 59 Bảng 3.24: Kết đo Chì mẫu đất 60 Bảng 3.25: Kết đo thủy ngân mẫu đất 61 g Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH Sơ đồ 1: 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 toàn 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 Khe Sim 54 Hình 3.8: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước mặt mỏ than Khe Sim 55 Hình 3.9: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải sinh hoạt khu mỏ than Khe Sim 56 Hình 3.10: Tổng hàm lượng kim loại nặng đất khu mỏ than Khe Sim 56 Hình 3.11: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp asen mẫu nước 58 Hình 3.12: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu nước 59 Hình 3.13: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp Asen mẫu đất 60 Hình 3.14: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu đất 61 Hình 3.15 : Đường hồi quy so sánh hai phương pháp thủy ngân mẫu đất 62 h Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 NT1: Nước thải số NT2: Nước thải số NT3: Nước thải số NT4: Nước thải số NT5: Nước thải số Hình 3.7: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải mỏ than Khe Sim Hàm lượng tổng số As, Pb, Hg nước thải mỏ than cao so với nước mặt nước thải sinh hoạt khai thác than có phá vỡ cấu trúc đất đá chứa quặng hoạt động trình đào bới khoan nổ nên có tàn dư thuốc nổ mìn Mặt khác mỏ khai thác lộ thiên, nước có có tính axit nên làm tăng trình hòa tan, rửa trôi hợp chất bề mặt khai trường khai thác bãi thải Tại vị trí tổng hàm lượng As, Pb, Hg thấp có tượng lắng đọng phần dạng cặn bùn trước theo khe rãnh thải vào môi 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 trường khai thác than lâu dài 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 Hình 3.8: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước mặt mỏ than Khe Sim Nước thoát từ địa tầng đường lò khai thác theo rãnh nước chảy vào hầm chứa nước Tại bố trí bơm thoát nước theo ống dẫn vào hệ thống xử lí sau thoát suối cận kề Hàm lượng tổng số As, Pb, Hg vị trí 2, có cao vị trí khác khu vực gần với mỏ khai thác than khác mỏ: Quang Hanh, mỏ than Dương Huy, mỏ than 35 mỏ than 86 Các vị trí có hàm lượng tổng As, Pb, Hg chưa vượt tiêu chuẩn cho phép nhiên mối nguy tiềm ẩn vị trí 2, mỏ thải tuyến suối đặc biệt vị trí số khu vực gần với khu dân cư sinh sống hàm lượng lớn gây ảnh hưởng Nồng độ (µg/l) 20 15 Asen Chì Thuỷ Ngân 10 NTSH1 NTSH2 NTSH3 NTSH4 NTSH5 Mẫu nước thải sinh hoạt mỏ than Khe Sim NTSH1: Nước thải sinh hoạt số NTSH3: Nước thải sinh hoạt số NTSH5: Nước thải sinh hoạt số NTSH2: Nước thải sinh hoạt số NTSH4: Nước thải sinh hoạt số Hình 3.9: Tổng hàm lượng kim loại nặng nước thải 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn sinh hoạt khu mỏ than Khe Sim Nước thải sinh hoạt cán công 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 lại Vị trí số 4, nước qua hệ thống xử lí nước thải trước thải Nồng độ (mg/Kg) vào môi trường đảm bảo tiêu chuẩn cho phép 80 70 60 50 40 30 20 10 Asen Chì Thuỷ Ngân MĐ1 MĐ2 MĐ3 MĐ4 MĐ5 Mẫu đất khu vực mỏ than Khe Sim MĐ1: Mẫu đất số1 MĐ2: Mẫu đất số MĐ3: Mẫu đất số MĐ4: Mẫu đất số MĐ5: Mẫu đất số Hình 3.10: Tổng hàm lượng kim loại nặng đất khu mỏ than Khe Sim Qua kết phân tích điểm MĐ1, MĐ2 hàm lượng nguyên tố Asen vượt mức cho phép so với quy chuẩn Hàm lượng kim loại chì chưa vượt lượng cho phép tương đối cao khu vực tập trung khai thác than nên làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất Các mẫu nước, đất lấy phân tích xung quanh khu vực khai thác than 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 nhiều hạn chế đánh giá chưa hết hàm lượng tổng số nguyên tố Asen kim loại nặng chì, thuỷ ngân tổng số nước đất đánh giá xác thực mức độ ô nhiễm khu vực nghiên cứu Như ta thấy môi trường đất vị trí khu vực diễn hoạt động khai thác than có ô nhiễm asen, hàm lượng chì cao vị trí khác xa khu vực khai thác có nguy gây ô nhiễm Với môi trường nước chưa có vị trí hàm lượng tổng số 56 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 không đạt gần đến cần tính ttính theo công thức Trong đó: r: hệ số tương quan pearson n: Số thí nghiệm So sánh ttính với tbảng (p= 0,95; f= n-2) sử dụng chuẩn t phía Nếu ttính < tbảng X, Y không tương quan nghĩa phương pháp cho kết đo không phù hợp Nếu ttính > tbảng X, Y tương quan nghĩa phương pháp cho kết đo phù hợp.[23] Bảng 3.21: Kết đo Asen mẫu nước Số TT 10 11 12 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 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 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 Phuong pháp ICP-OES (ppb) Hình 3.11: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp asen mẫu nước Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: r = 0,963 Các đại lương thống kê tương ứng là: độ sai chuẩn SEa= 0,24307; SEb= 0,06685 Giá trị chuẩn t với 13 bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 2,16 Vì hệ số a b tương ứng là: ttính = =12,88 Kết cho thấy giá trị ttính > tbảng nghĩa phương pháp cho kết đo phù hợp Bảng 3.22: Kết đo Chì mẫu nước Số TT 10 11 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 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 Value Standard E 0 B Intercept 0,295 0,1068 B Slope 0,988 0,00797 10 20 Phuong pháp ICP-OES 30 (ppb) Hình 3.12: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu nước Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: a = 0,295; b = 0,99; r = 0,999 Các đại lương thống kê tương ứng là: Độ sai chuẩn SEa= 0,1068; SEb= 0,00797 Giá trị chuẩn t với 13 bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 2,16 Vì hệ số a b tương ứng là: a = 0,24 ± 0,27 b = 0,99 ± 0,02 ttính= = 80,56 Kết cho thấy r đạt gần 1, ttính > tbảng Điều chứng tỏ chứng khác hai tập số liệu đo chì mẫu nước phương pháp Bảng 3.23: Kết đo Asen mẫu đất 59 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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) 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 Value B Intercept B Slope Standard Error -0,19454 0,05171 1,04734 0,00348 0 10 15 20 25 Phuong pháp ICP-OES (mg/kg) Hình 3.13: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp Asen mẫu đất Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: a = -0,19; b = 1,05; r = 0,9999 Các đại lương thống kê tương ứng là: độ sai chuẩn SEa= 0,05171; SEb= 0,00348 Giá trị chuẩn t với bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng= 3,18 Vì hệ số a b tương ứng là: a = -0,19 ± 0,16 b = 1,05 ± 0,01 ttính = = 122,5 Kết cho thấy r đạt gần 1, ttính > tbảng điều chứng tỏ chứng khác hai tập số liệu đo chì mẫu nước phương pháp Bảng 3.24: Kết đo Chì mẫu đất 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 25 Pearson's r Adj R-Square 20 Value 15 B Intercept B Slope Standard Error -0,04717 0,03334 1,00235 8,42551E-4 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Phuong pháp ICP-OES 60 65 70 75 (mg/kg) Hình 3.14: Đường hồi quy so sánh hai phương pháp chì mẫu đất Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: a = -0,05; b = 1,00; r = Các đại lương thống kê tương ứng là: Độ sai chuẩn SEa= 0,03334; SEb= 8,4255.10-4 Giá trị chuẩn t với bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 3,18 Vì hệ số a b tương ứng là: a = -0,05 ± 0,11 b = 1,00 ± 0,003 Kết cho thấy giá trị r = Như vậy, kết đo chì hai phương pháp phù hợp Bảng 3.25: Kết đo thủy ngân mẫu đất STT 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 0,0 0,0 0,5 1,0 Phuong pháp ICP-OES (mg/kg) Hình 3.15 : Đường hồi quy so sánh hai phương pháp thủy ngân mẫu đất Kết hệ số phương trình hồi quy thu sau: r = 0,994 Các đại lương thống kê tương ứng là: Độ sai chuẩn SEa= 0,03588; SEb= 0,05642 Giá trị chuẩn t với bậc tự do, độ tin cậy 95 % tbảng = 3,18 Vì hệ số a b tương ứng là: tính = = 15,74 Kết cho thấy giá trị ttính > tbảng nghĩa phương pháp cho kết đo phù hợp Như vậy, hai phương pháp phân tích kết đo hàm lượng tổng số Asen, chì 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 nên phương pháp không nên dùng để xác định hàm lượng thuỷ ngân đối tượng đề tài 62 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 2,49 (ppb) Pb: 0,59 - 1,97 (ppb) Hg: 0,19-0,67 (ppb) Đánh giá độ lặp lại tốt, độ thu hồi cao: đạt từ 94,1% - 97,7% phù hợp với phép phân tích Từ quy trình xây dựng tiến hành đo mẫu thực tế khu vực mỏ than Khe Sim thiết bị: quang phổ hấp thụ nguyên tử (GF-AAS phân tích As, Pb tổng số, phương pháp hydrua hóa không lửa cho phân tích thủy ngân tổng số) Kết đo tổng hàm lượng asen, chì, thuỷ ngân cho thấy nồng độ asen mẫu nước thải mỏ có nồng độ từ 2,37 - 5,83 (ppb) Mẫu nước mặt dao động từ 3,27 - 5,72 (ppb) Nước thải sinh hoạt số mẫu không phát , nồng độ mẫu cao đạt 4,18 (ppb) Mẫu đất dao động từ 3,738 - 23,320 (mg/kg) Kết đo nồng độ Chì mẫu nước thải mỏ dao động từ 7,28 - 23,82 (ppb) Mẫu nước mặt dao động từ 6,76-16,68 (ppb) Nước thải sinh hoạt số mẫu không phát , nồng độ mẫu cao đạt 16,34 (ppb) Mẫu đất từ 10,710 - 68,142 (mg/kg) Kết đo nồng độ Thuỷ ngân mẫu nước thải mỏ: 1,72 - 5,94 (ppb) Mẫu nước mặt dao động từ 0,52 - 1,82 (ppb) Nước thải sinh hoạt dao động từ 0,42 - 3,24 (ppb) Mẫu đất dao động từ 0,122-0,982 (mg/kg) Như vậy, kết phân tích cho thấy số mẫu đất hàm lượng Asen vượt 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 mối nguy tiềm ẩn gây ô nhiễm tác động không nhỏ tới môi trường xung 63 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 khoáng sản gây ô nhiễm môi 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 Vernet, J.P (Edited), Heavy Metals in the Environment Elssevier, Amsterdam - London - NewYork - Tokyo, 1991, pp 42 - 47 Phạm Ngọc Thụy, Nguyễn Đình Mạnh, Đinh Văn Hùng, Nguyễn Viết Tùng, Ngô Xuân Mạnh, “Hiện trạng kim loại nặng (Hg, As, Pb, Cd) đất, nước số rau trồng khu vực huyện Đông Anh-Hà Nội”, Tạp chí khoa học Nông nghiệp, 2006, 4+5 Hoàng Thị Thanh Thủy, Nguyễn Như Hà Vy, Từ Thị Cẩm Loan “Nghiên cứu địa hóa môi trường số kim loại nặng trầm tích sông rạch Thành phố Hồ Chí Minh” Tạp chí phát triển KHCN, 2007, tập 10 Vũ Đức Lợi, Nghiên cứu xác định số dạng thuỷ ngân mẫu sinh học môi trường, Luận án tiến sĩ hoá học, Viện Khoa học công nghệ Việt Nam, Hà Nội, 2008, 61-63 Nguyễn Đức Vận, Các kim loại điển hình, Hóa vô cơ, Nxb Khoa học kĩ 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 Quốc gia Hà Nội, 2001 10 Cotton F Wilkinson G Cơ sở lí thuyết hóa vô Người dịch: Lê Mậu Quyền, Lê Chí Kiên, Nhà xuất trung học chuyên nghiệp, 1984, tập 1, trang 178 64 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 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 Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ, Nhà xuất giáo dục, 2000, tập 3, 253-272 15 Phạm Hùng Việt, Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội Hoá Học Môi 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 17 Phạm Luận, Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử, Trường đại học khoa học - tự nhiên, Hà Nội, 1998, Phần I, Phần II 18 Xiandeng Hou and Bradley T Jones, John Wiley & Sons Ltd, Chichester Inductively Coupled Plasma/Optical Emission Spectrometry, 2000 19 M Bettinellia, G M Beone, S Speziaa and C Baffi, “Determination of heavy metals in soils and sediments by microwave-assisted digestion and inductively coupled plasma optical emission spectrometry analysis”, Analytica Chimica Acta, 2000, 424, p 289-296 20 Xiaodan Wang, Genwei Cheng, Xianghao Zhong Mai - Heli, “Trace elements in sub-alpine forest soils on the eastern edge of the Tibetan Plateau, China”, Environ Geol, 2008 21 Tessieretal, A., Campell, P.G.C., Blsson, M “Squential extraction procedure forr the speciation of particulate trace metal”, Anal Chem, 1979, 51, 844 - 851 22 Báo cáo kết quan trắc môi trường công ty TNHH MTV Khe Sim, 2015, 38-45 23 Tạ Thị Thảo, Giáo trình thống kê hoá phân tích, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, 2013 65 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC Suối Lép Mĩ Suối Ngô Quyền Khu vực trồng cải tạo môi trường Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Nước thải moong khu mỏ Bãi thải khu mỏ Đông Khe Sim Bể xử lí nước thải sinh hoạt khu mỏ Hê ̣ thố ng máy đo ICP-OES: Hệ thống lò AAS-240Z Icap 6000, Anh Bộ phận hóa Hydride kết nối Hệ thống máy quang phổ hấp thụ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn với ống phụ trợ máy quang phổ nguyên tử AAS 280 FS ghép nối với phận hoá VAG-77 Varian Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ... THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HÀ THỊ THÁI MINH 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... nhân Vì chọn đề tài: ‘‘XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG THỦY NGÂN, CHÌ, 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’’ Mục tiêu luận văn... 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