Xác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tửXác định hàm lượng chì, kẽm trong đất và nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang bằng phương pháp phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tử
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TRẦN QUANG HÙNG XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KẼM, CHÌ TRONG ĐẤT VÀ NƯỚC KHU VỰC MỎ SẮT THUẬN HÒA – HÀ GIANG 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 TRẦN QUANG HÙNG XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KẼM, CHÌ TRONG ĐẤT VÀ NƯỚC KHU VỰC MỎ SẮT THUẬN HÒA – HÀ GIANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ VÀ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 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 Em xin chân thành cảm ơn TS - Vương Trường Xuân hướng dẫn em tận tình, chu đáo suốt trình làm luận văn, giúp em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô tổ môn Hoá Phân Tích, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học, trường Đại học Khoa học Thái Nguyên giúp em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm y tế dự phòng Tỉnh Thái Nguyên, anh chị Khoa xét nghiệm tạo điều kiện giúp đỡ em sở vật chất, hướng dẫn em suốt trình làm thực nghiệm Em xin gửi lời cảm ơn tới anh chị phòng phân tích tập đoàn SGS – trụ sở Núi Pháo – Thái Nguyên giúp đỡ tạo điều kiện giúp em phần thực nghiệm đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp, gia đình quan tâm, giúp đỡ động viên suốt trình thực luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2016 Trần Quang Hùng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN TỐ CHÌ, KẼM .2 1.1.1 Chì 1.1.1.1 Trạng thái tự nhiên…………………………………………………… 1.1.1.2 Tính chất vật lý…………………………………………………………2 1.1.1.3 Tính chất hóa học 1.1.1.4 Tác dụng sinh hóa 1.1.2 Kẽm .4 1.1.2.1 Trạng Thái tự nhiên 1.1.2.2 Trạng thái vật lý 1.1.2.3 Tính chất hóa học 1.1.2.4 Tác dụng sinh hóa 1.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KẼM VÀ CHÌ 1.2.1 Các phương pháp hoá học 1.2.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng 1.2.1.2 Phương pháp phân tích thể tích 1.2.1.3 Phương pháp phân tích công cụ 1.3 GIỚI THIỆU CÁC MỎ QUẶNG SẮT VÀ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC QUẶNG SẮT THUẬN HÒA HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG 11 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .15 2.1 THIẾT BỊ, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ 15 2.1.1 Thiết bị 15 2.1.2 Dụng cụ 15 2.1.3 Hoá chất 16 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .16 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2.2.1 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử 16 2.2.1.1 Nguyên tắc phép đo phổ phát xạ (OES) 16 2.2.1.2 Phương pháp đường chuẩn 17 2.2.1.3 Phương pháp thêm tiêu chuẩn 18 2.2.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 19 2.2.2.1 Trang bị phép đo 21 2.2.2.2 Phương pháp đường chuẩn 23 2.2.2.3 Phương pháp thêm chuẩn 24 2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU 25 2.3.1 Xử lý mẫu nước 26 2.3.2 Xử lý mẫu đất .26 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU, TÍNH TOÁN 26 2.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 26 2.5.1 Chọn môi trường phân tích 26 2.5.2 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Chì, Kẽm 26 2.5.3 Đánh giá sai số, độ lặp, khoảng tin cậy phép đo, xác định LOD, LOQ .26 2.5.4 Xác định hàm lượng Chì, Kẽm mẫu đất nước phương pháp đường chuẩn 26 2.5.5 Kiểm tra độ xác kết phân tích phương pháp thêm chuẩn 26 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 27 3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN ĐỐI VỚI PHÉP ĐO AAS 27 3.1.1 Khảo sát khoảng tuyến tính nồng độ kim loại 27 3.1.2 Xây dựng đường chuẩn Zn, Pb 29 3.1.2.1 Đường chuẩn Kẽm 30 3.1.2.2 Đường chuẩn Chì 31 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3.1.3 Đánh giá sai số, độ lặp giới hạn phát (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) phương pháp AAS 31 3.1.3.1 Đánh giá sai số độ lặp lại phương pháp 31 3.1.3.2 Giới hạn phát giới hạn đinh lượng phép đo AAS 33 3.2 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN ĐỐI VỚI PHÉP ĐO ICP-OES .34 3.3 PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN 36 3.3.1 Lấy mẫu bảo quản mẫu .36 3.3.2 Kết xác định hàm lượng kim loại mẫu 38 3.3.3 So sánh kết xác định hàm lượng chì mẫu đất nước hai phương pháp AAS phương pháp ICP-OES 41 3.3.4 Xác định hàm lượng kim loại phương pháp thêm chuẩn .44 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Tên đầy đủ STT Từ viết tắt AAS F - AAS GF - AAS Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy ETA - AAS Electro – Thermal Atomization Atomic Absorption Spectroscopy OES Optical Emission Spectroscopy ICP Inductively Coupled Plasma LOD Limit of Detection LOQ Limit of Quantity UV - Vis Atomic Absorption Spectroscopy Flame Atomic Absorption Spectroscopy Ultra Violet – Visible Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Các điều kiện đo phổ Zn, Pb .27 Bảng 3.2: Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn 28 Bảng 3.3: Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Pb 29 Bảng 3.4: Kết xác định sai số phương pháp với phép đo Zn, Pb 33 Bảng 3.5: Sự tương quan nồng độ dộ phát xạ Pb 35 Bảng 3.6: Các mẫu đất nước quanh khu vực mỏ sắt Thuận Hòa 37 Bảng 3.7: Kết xác định nồng độ kim loại mẫu nước phương pháp: AAS ICP-OES 38 Bảng 3.8: Giá trị giới hạn tối đa cho phép nồng độ số kim loại nặng nước bề mặt, theo QCVN 08-MT:2015/BTNM 38 Bảng 3.9: Kết tính nồng độ Zn, Pb mẫu đất phương pháp: 40 AAS ICP-OES 40 Bảng 3.10: Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng loại đất 41 Bảng 3.11: So sánh cặp phép đo AAS ICP-OES hàm lượng chì nước 42 Bảng 3.12: So sánh cặp phép đo AAS ICP-OES hàm lượng chì đất 43 Bảng 3.13: Kết phân tích Zn phương pháp thêm chuẩn 44 Bảng 3.14: Kết phân tích Pb phương pháp thêm chuẩn 44 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nguyên tắc cấu tạo hệ thống máy phổ phát xạ nhiều kênh .11 Hình 1.2 Toàn cảnh khu khai thác mỏ sắt Thuận hòa 12 Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ tuyển quặng sắt Thuận Hòa 15 Hình 2.1 Máy quang phổ phát xạ nguyên tử Agilent ICP- OES 5100 17 Hình 2.2 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Shimadzu AAS-6300 20 Hình 2.3: Nguyên tắc cấu tạo máy đo AAS 22 Hình 2.4: Đồ thị phương pháp đường chuẩn 24 Hình 2.5: Đồ thị phương pháp thêm chuẩn 25 Hình 3.1: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn 28 Hình 3.2: Đồ Thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Pb 29 Hình 3.3: Đường chuẩn Zn 30 Hình 3.4: Đường chuẩn Chì 31 Hình 3.5: Đường chuẩn Pb 35 Hình 3.6: Đường chuẩn hồi quy Pb nước 42 Hình 3.7: Đường chuẩn hồi quy Pb đất 43 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Môi trường bảo vệ môi trường ngày mối quan tâm chung toàn xã hội Hiện nay, đất nước ta đường Công nghiệp hoá - đại hoá Việc khai thác tài nguyên thiên nhiên, có tài nguyên khoáng sản kim loại phục vụ xây dựng phát triển đất nước cần thiết Tuy nhiên, trình khai thác chế biến loại quặng tác động nhiều mặt đến môi trường, việc nghiên cứu ảnh hưởng trình khai thác chế biến loại quặng sắt tới môi trường ngày quan tâm Hà Giang tỉnh miền núi có tiềm tài nguyên khoáng sản đa dạng phong phú Trong có loại khoáng sản có giá trị kinh tế cao sắt, chì, kẽm, Mangan, Antimon…Theo tài liệu địa chất khoáng sản, đến địa bàn tỉnh Hà Giang xác định 215 mỏ, điểm quặng, điểm khoáng sản với 28 loại khoáng sản khác Trong mỏ Quặng sắt (21 mỏ, điểm mỏ) Mỏ sắt Thuận Hòa có trữ lượng khoảng 19,8 – 22,0 triệu xem nơi có trữ lượng sắt lớn tỉnh [1] Để khai thác sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên khoáng sản cần phải có công nghệ khai thác chế biến phù hợp với điều kiện địa chất khu vực điều kiện thực tế khác Song song với việc khai thác chế biến loại khoáng sản này, công tác bảo vệ môi trường cần phải quan tâm nước thải trình khai thác chế biến có chứa ion kim loại nặng (như Pb Zn) gây ô nhiễm nguồn nước đất, ion kim loại thể độc tính cao sức khỏe người hàm lượng chúng vượt tiêu chuẩn cho phép Vì cần phải phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm ảnh hưởng đến nguồn nước đất khu vực khai thác khoảng sản từ tìm biện pháp thích hợp để loại trừ hạn chế ô nhiễm lan rộng vấn đề cấp bách Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài: “Xác định hàm lượng chì, kẽm đất nước khu vực mỏ sắt Thuận Hòa – Hà Giang phương pháp phổ hấp thụ phát xạ nguyên tử” Với mục tiêu: - Phân tích xác định hàm lượng chì, kẽm mẫu đất nước - Đánh giá so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam để đánh giá mức độ ô nhiễm Để tính giới hạn phát hiên giới hạn định lượng, sử dụng phần mềm origin 8.5 áp dụng công thức: LOD LOQ Trong đó: 3S B 10S B Sλ độ lệch chuản tín hiệu mẫu đo B hệ số góc phương trình hồi quy tuyến tính [13, 14] Giới hạn phát giới hạn định lượng Zn Giới hạn phát giới hạn định lượng Zn phép đo F – AAS theo đường chuẩn: Giới hạn phát giới hạn định lượng Pb Giới hạn phát giới hạn định lượng Pb phép đo GF – AAS theo đường chuẩn: 3.2 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN ĐỐI VỚI PHÉP ĐO ICP-OES Trong phép đo phổ phát xạ nguyên tử, tín hiệu phát xạ vạch phổ phụ thuộc vào nồng độ nguyên tố phân tích xác định theo phương trình sau: Iλ = K Cb Trong đó: Iλ : Cường độ vạch phát xạ K: Hằng số thực nghiệm C: Nồng độ nguyên tố mẫu đo phổ b: Hằng số chất (0 < b ≤1) 34 Trong khoảng nồng độ định b = 1, mối quan hệ A C tuyến tính theo phương trình dạng y = ax Khoảng nồng độ gọi khoảng tuyến tính phép đo Để dựng đường chuẩn Pb tiến hành pha dãy mẫu chuẩn khoảng tuyến tính tham khảo, Zn nồng độ khoảng Pb có nồng độ từ – 20 ppm HNO3 2% sau đo phổ lặp lại lần lấy kết trung bình Kết thu bảng 3.5 biểu diển hình 3.6 Bảng 3.5: Sự tương quan nồng độ dộ phát xạ Pb Stt Nồng độ (ppm) Độ phát xạ (count/second) 0,00 8,55 0,50 89,70 1,00 176,99 5,00 890,76 10,00 1780,53 Hình 3.5: Đường chuẩn Pb 35 3.3 PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN Để xác định lượng vết kim loại nặng theo phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, thông thường ta phải sử dụng phương pháp như: phương pháp đường chuẩn, phương pháp thêm chuẩn Trong phương pháp đường chuẩn có nhiều ưu điểm phân tích hàng loạt, không loại trừ yếu tố phông Phương pháp thêm chuẩn không thuận lợi cho phân tích hàng loạt, loại trừ yếu tố phông nền… Trong luận văn tiến hành theo hai phương pháp đường chuẩn thêm chuẩn Trong phương pháp chủ yếu dùng để xác định mẫu phương pháp đường chuẩn, phương pháp thêm chuẩn dùng để so sánh kết phân tích hai phương pháp Nếu sai số hai phương pháp không lớn phương pháp đường chuẩn không bị ảnh hưởng nhiều yếu tố phông nền, đường chuẩn dùng để xác định có độ tin cậy cao Khi kết phân tích theo phương pháp đường chuẩn tin cậy 3.3.1 Lấy mẫu bảo quản mẫu Chúng tiến hành phân tích hàm lượng Zn, Pb đất nước quanh khu vực mỏ sắt Thuận Hòa để đánh giá hàm lượng có mẫu phân tích Mẫu đất lấy quanh mỏ sắt Mẫu đất sau lấy địa điểm (Bảng 3.6), đựng túi nilon đưa phòng thí nghiệm, mẫu đất nghiền nhỏ sấy khô tủ sấy đến khối lượng không đổi Mẫu nước lấy khe suối quanh khu vực Mẫu axit hóa (ngay sau lấy đo pH ban đầu) axit HNO3 đặc cho pH = ÷ để tránh phân hủy ion kim loại Các mẫu sau lấy bảo quản dán nhãn ghi lý lịch cho biết: vị trí lấy mẫu, thời gian lấy mẫu [12] 36 Bảng 3.6 : Các mẫu đất nước quanh khu vực mỏ sắt Thuận Hòa ST T Tên mẫu Kí hiệu Địa điểm lấy mẫu Ngày lấy mẫu Mẫu đất MĐ1 Cách mỏ khoảng 200m phía Tây Bắc 12/4/2016 Mẫu đất MĐ2 Cách mỏ khoảng 250m phía Tây Bắc 12/4/2016 Mẫu đất MĐ3 Cách mỏ khoảng 300m phía Tây Bắc 12/4/2016 Mẫu đất MĐ4 Cách mỏ khoảng 250m phía Nam 12/4/2016 Mẫu đất MĐ5 Cách mỏ khoảng 200m phía Nam 12/4/2016 Mẫu đất MĐ6 Cách mỏ khoảng 200m phía Đông 15/6/2016 Mẫu đất MĐ7 Cách mỏ khoảng 250m phía Đông 15/6/2016 Mẫu đất MĐ8 Cách mỏ khoảng 300m phía Đông 15/6/2016 Mẫu đất MĐ9 Cách mỏ khoảng 200m phía Đông Nam 15/6/2016 10 Mẫu đất 10 MĐ10 Cách mỏ khoảng 300m phía Đông Nam 15/6/2016 11 Mẫu nước MN1 12 Mẫu nước MN 13 Mẫu nước MN3 14 Mẫu nước MN4 15 Mẫu nước MN5 16 Mẫu nước MN6 17 Mẫu nước MN7 18 Mẫu nước MN8 19 Mẫu nước MN9 20 Mẫu nước 10 MN10 Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 200m phía Tây Bắc Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 250m phía Tây Bắc Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 300m phía Tây Bắc Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 250m phía Đông Nam Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 200m phía Đông Nam Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 300m phía Tây Bắc (trời mưa) Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 150m phía Tây Bắc (trời mưa) Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 200m phía Tây Bắc (trời mưa) Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 150m phía Đông Nam (trời mưa) Nước KV khe suối nằm cách mỏ khoảng 200m phía Đông Nam (trời mưa) 37 12/4/2016 12/4/2016 12/4/2016 12/4/2016 12/4/2016 15/4/2016 15/6/2016 15/6/2016 15/6/2016 15/6/2016 3.3.2 Kết xác định hàm lượng kim loại mẫu Kết xác định hàm lượng kim loại nặng theo phương pháp đường chuẩn Đối với mẫu nước Các mẫu nước sau axít hóa ta tiến hành lọc cặn đem đo trực tiếp phương pháp AAS ICP-OES ta thu kết bảng 3.7 Bảng 3.7 : Kết xác định nồng độ kim loại mẫu nước phương pháp: AAS ICP-OES Nồng độ ion kim loại nặng nước STT Mẫu Zn (ppm) Pb (ppm) AAS AAS ICP-OES MN1 0,125 0,00203 0,001 MN2 0,126 0,0080 0,002 MN3 0,098 0,00316 0,002 MN4 0,235 0,0090 0,004 MN5 0,213 0,0050 0,002 MN6 0,489 0,0130 0,008 MN7 0,843 0,01264 0,010 MN8 0,812 0,01166 0,010 MN9 0,916 0,0196 0,012 10 MN10 0,512 0,0129 0,010 Bảng 3.8: Giá trị giới hạn tối đa cho phép nồng độ số kim loại nặng nước bề mặt, theo QCVN 08-MT:2015/BTNM STT Kim loại Đơn vị Zn Pb Giá trị giới hạn A1 A2 B1 B2 mg/L 0,5 1,5 mg/L 0,02 0,02 0,05 0,05 A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh mục đích khác loại A2, B1 B2 A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp mục đích sử dụng loại B1 B2 38 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự mục đích sử dụng loại B2 B2 - Giao thông thủy mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp Từ kết phân tích mẫu nước (bảng 3.7) thấy: - Nồng độ Zn mẫu nước nằm khoảng từ 0,098 – 0,916 ppm - Nồng độ chì mẫu nước nằm khoảng từ 0,0020 – 0,0196 ppm Đối chiếu kết đo mẫu nước với Quy chuẩn Việt Nam (bảng 3.8), ta thấy Một số mẫu nước có tượng ô nhiễm kim loại kẽm Đối với mẫu đất – cách tính kết Với mẫu đất, lượng mẫu xử lý ban đầu (m) thường từ 0,1 - 0,2g, mẫu sau xử lý ta định mức vào bình định mức tích V(ml), sau tiến hành pha loãng vài trăm đến vài nghìn lần (f), cho mẫu pha loãng nằm khoảng tuyến tính phương pháp đo, kết sau phân tích từ phương pháp đường chuẩn, áp dụng công thức (*) (**) ta tính nồng độ kim loại Zn, Pb mẫu đất thể qua bảng 3.9 Hàm lượng kim loại cần xác định quy trọng lượng kim loại kg mẫu tính theo công thức sau: Phương pháp đo GF-AAS, tính hàm lượng kim loại A mẫu theo công thức (*) X1 = (Cs – Co) 10-3 f V/m (*) Trong : - X1 hàm lượng A mẫu thử (mg/kg) - Cs nồng độ A dung dịch mẫu thử đo từ đường chuẩn (ppb) - Co hàm lượng A dung dịch mẫu trắng đo từ đường chuẩn (ppb) - m khối lượng phần mẫu thử (g) - f hệ số pha loãng - V thể tích dung dịch thử (ml) 39 Phương pháp đo F-AAS ICP - OES, tính hàm lượng kim loại A mẫu theo công thức (**) X1 = (Cs – Co)Vf/m (**) Trong : - X1 hàm lượng A mẫu thử (mg/kg) - Cs nồng độ A dung dịch mẫu thử đo từ đường chuẩn (ppm) - Co hàm lượng A dung dịch mẫu trắng đo từ đường chuẩn (ppm) - m khối lượng phần mẫu thử (g) - f hệ số pha loãng - V thể tích dung dịch thử (ml) Bảng 3.9: Kết tính nồng độ Zn, Pb mẫu đất phương pháp: AAS ICP-OES STT Mẫu Nồng độ ion kim loại nặng đất Zn (ppm) Pb (ppm) AAS AAS ICP-OES MĐ1 552,5 28,061 27,164 MĐ2 626,7 25,007 25,02 MĐ3 677,5 24,198 23,196 MĐ4 576,7 25,302 25,015 MĐ5 515,2 24,194 25,187 MĐ6 701,1 24,247 24,215 MĐ7 699,4 24,522 24,321 MĐ8 624,2 22,689 22,502 MĐ9 638,9 21,706 21,302 10 MĐ10 725,7 23,804 22,964 Từ kết phân tích mẫu đất bảng 3.9 thấy: - Hàm lượng Kẽm nằm khoảng 552,5 – 725,7 mg/kg - Hàm lượng Chì nằm khoảng 21,302 – 28,061 mg/kg Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn ô nhiễm kim loại nặng đất 40 Bảng 3.10: Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng loại đất TT Thông số Đất nông Đất lâm Đất dân Đất công Đất thương nghiệp nghiệp sinh nghiệp mại, dịch vụ (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) Kẽm (Zn) 200 200 200 300 300 Chì (Pb) 70 100 70 300 200 Đối chiếu với QCVN 03-MT:2015/BTNMT, ta thấy hầu hết mẫu bị nhiễm kim loại kẽm 3.3.3 So sánh kết xác định hàm lượng chì mẫu đất nước hai phương pháp AAS phương pháp ICP-OES Để đánh giá phương pháp phân tích nghiên cứu với phương pháp chuẩn, cần phải so sánh cặp kết phương pháp mức nồng độ định sử dụng chuẩn t để so sánh cặp Giả thiết đảo trường hợp khác có nghĩa kết phân tích hàm lượng chất phân tích mẫu hai phương pháp Nói cách khác, cần so sánh hiệu số trung bình hai tập số liệu có khác nghĩa hay không Giá trị t tính theo công thức : t xd S d ( xAi xBi ) x x x A B ; Với d N N Xd trung bình sai khác cặp giá trị Và Sd độ lệch chuẩn ước đoán sai khác Giá trị tchuẩn tra bảng chuẩn với mức ý nghĩa P = 0,95 (n-1) bậc tự Nếu ttính < tchuẩn hay giá trị P value > Pa = 0,05 giả thiết "không" chấp nhận, có nghĩa hai phương pháp khác có nghĩa Phương pháp gọi phương pháp hiệu số [14, 15] Sử dụng phần mềm thống kê excel ta thu kết so sánh cặp hai phương pháp sau: 41 Bảng 3.11: So sánh cặp phép đo AAS ICP-OES hàm lượng chì nước t-Test: Paired Two Sample for Means Mean Variance Observations Pearson Correlation AAS ICP-OES 0.009699 0.0061 2.8744E-05 1.83222E-05 10 10 0.919486159 Hypothesized Mean Difference Df t Stat 5.160556323 P(T