luan van xac nhan gia tri su dụng PBDE phong thi nghiem

Đây là luận văn về đề tài xác nhận giá trị sử dụng PBDE theo phương pháp tiêu chuẩn US EPA của mỹ trong động vật nhuyễn thể đã được đạt điểm tối đa. Các kết quả và cách xử lý số liệu giúp các bạn học ngành môi trường đạt kết quả tốt hơn. Hãy tham khảo luận văn duy nhất này nhé.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan Đồ án tốt nghiệp với đề tài“Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích PBDEs trong mẫu sinh học theo tiêu chuẩn US EPA

1614 tại Phòng thí nghiệm Môi trường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội” là thành quả nghiên cứu của bản thân trong suốt thời gian làm đồ

án được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn Các thông tin tham khảo dùng trong đồ án được lấy từ các nghiên cứu có liên quan và được nêu rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, cùng quý thầy cô giáo Trường Đại học Tài nguyên và Môi Trường Hà Nội đã trau dồi kiến thức, kĩ năng và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quãng thời gian học tập, giúp em hoàn thiện bản thân hơn

Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo hướng dẫn ThS.Trịnh Thị Thắm Trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu, cô đã truyền nguồn cảm hứng cho em, giúp đỡ và tận tình hướng dẫn thực hiện đồ án này Những tình cảm cô dành cho em luôn là nguồn động viên tinh thần to lớn để vượt qua khó khăn trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Để hoàn thành đồ án này, chúng em nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các quý thầy cô Khoa Môi Trường Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Môi trường, Thầy cô Tổ Độc học và Quan trắc Môi trường đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em

Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy cô Phòng thí nghiệm Môi trường đã hỗ trợ, đóng góp ý kiến quý báu và tạo điều kiện thuận lợi về trang thiết bị, hóa chất, dụng cụ để em hoàn thành tốt đồ án tốt nhất

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Sinh viên

Đậu Thị Kim Ngân

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp 2

1.1.1 Khái niệm 2

1.1.2 Phạm vi áp dụng 2

1.1.3 Tiến trình thực hiện 3

1.1.4 Các cách tiếp cận để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp 4

1.1.5 Giới thiệu Phòng thí nghiệm Môi trường 7

1.2 Khái niệm các thông số xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp 8

1.2.1 Khoảng tuyến tính và đường chuẩn 8

1.2.2 Giới hạn phát hiện (LOD)và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp 8

1.2.3 Độ chụm 8

1.2.4 Độ đúng 9

1.2.5 Độ ổn đinh của phương pháp 9

1.3 Tổng quan về Polybrom diphenyl ete 9

1.3.1 Cấu trúc, phân loại, cách gọi tên PBDEs 9

1.3.2 Tính chất lý hóa của PBDEs 12

1.3.3 Độc tính của PBDEs 13

1.3.4 Sự phân bố và chuyển hóa của PBDEs trong môi trường 15

1.3.5.Các quy định hiện có về PBDEs 17

1.4 Tổng quan về các phương pháp phân tích PBDEs 18

1.4.1 Các phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và xử lý mẫu 18

1.4.2 Phương pháp tách và phân tích PBDEs trên GC/MS 19

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Đối tượng và nội dung nghiên cứu 22

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.1.2 Nội dung nghiên cứu 22

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Phương pháp tổng quan tài liệu 23

2.2.2 Phương pháp thực nghiệm 23

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 23

2.3 Thực nghiệm 23

2.3.1 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 23

2.3.2 Lấy mẫu, bảo quản mẫu 26

2.3.3 Quy trình phân tích PBDEs trong mẫu sinh học 26

2.3.4 Bố trí thí nghiệm xác nhận giá trị sử dụng 28

2.3.5 Phân tích mẫu môi trường 33

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Sắc đồ tổng ion và thời gian lưu của các chỉ tiêu PBDEs 35

3.2 Xác định độ ổn định của tín hiệu, giới hạn phát hiện (IDL) và giới hạn định lượng (IQL) của thiết bị 36

3.2 Xác định khoảng tuyến tính của đường chuẩn 37

3.3 Giới hạn định lượng (MQL) và giới hạn phát hiện (MDL) của phương pháp 39

3.4 Xác định độ chính xác của phương pháp 40

3.5 Kết quả phân tích mẫu môi trường 43

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

DANH MỤC VIẾT TẮT

POP Persistent Organic Pollutants Chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy

GC-MS Gas chromatography – Mas

spectrometry Sắc kí khí ghép nối khối phổ

EI Electron ionization Ion hóa va đập electron

PBDEs Polybrominated diphenyl ethers Polybrom diphenyl ete

PBDDs Polybromimated dibenzo dioxins Polybrom dibenzo dioxin

PBDFs Polybrominated dibenzo furans Polybrom dibenzo dioxin

LS Labeled Surogate Stock Solution Dung dịch chuẩn gốc đánh dấu

LOQ Limit of quantitation Giới hạn định lượng

IDL Instrument Detection Limit Giới hạn phát hiện của thiết bị IQL Instrument Quality Limit Giới hạn định lượng của thiết bị

MDL Method Detection Limit Giới hạn phát hiện của phương

pháp

MQL Method Quality Limit Giới hạn phát hiện của phương

pháp

SIM Selected ion monitoring Chế độ quan sát chọn lọc ion RoHS Restriction of harzardous substance Chỉ thị về hạn chế các hóa chất độc hại

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tóm lược về tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 5

Bảng 1.2 Phân loại BPDEs 10

Bảng 1.3 Công thức, tên gọi và kí hiệu của một số PBDEs thường gặp 11

Bảng 1.4 Tính chất vật lý của một số PDBEs thường gặp 12

Bảng 1.5 So sánh độ độc tương đương trên một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy 13

Bảng 1.6 Liều độc gây chết được nghiên cứu trên các loài 15

Bảng 1.7 Ô nhiễm PBDEs trong trầm tích tại một số khu vực 16

Bảng 1.9 Điều kiện tách và phân tích PBDEs bằng sắc ký khí GC/MS 20

Bảng 1.10 Các mảnh ion định lượng của PBDEs 21

Bảng 2.1 Kế hoạch xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp 22

Bảng 2.2 Thông tin chất chuẩn sử dụng để nghiên cứu phân tích PBDEs 24

Bảng 2.3 Các hóa chất dùng trong phân tích 25

Bảng 2.4 Nồng độ dung dịch chuẩn dựng đường chuẩn 29

Bảng 3.1 Thời gian lưu của các PBDEs 35

Bảng 3.2 Độ lệch chuẩn tương đối của diện tích pic của PBDEs 36

Bảng 3.3 Giá trị IDL, IQL của thiết bị đối với 08 PBDEs 37

Bảng 3.4 Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ 38

Bảng 3.5 Đường chuẩn của các PBDEs 38

Bảng 3.6 Giá trị MDL và MQL của phương pháp phân tích PBDEs 39

Bảng 3.7 Kết quả độ đúng và độ lệch chuẩn bằng mẫu thêm chuẩn 40

Bảng 3.8 Hệ số đáp ứng của chất chuẩn đánh dấu đồng vị với chất nội chuẩn 41

Bảng 3.9 Độ thu hồi của chất chuẩn đánh dấu đồng vị 42

Bảng 3.10 Hệ số đáp ứng của chất chuẩn thường đối với chất chuẩn đánh dấu đồng vị 43

Bảng 3.11 Kết quả phân tích hàm lượng PBDEs trong mẫu sinh vật 44

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp các xác nhận giá trị sử dụng phương pháp 44

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quy trình thực hiện xác nhận giá trị sử dụng 3

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học tổng quát của PBDEs 9

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình phân tích PBDEs trong mẫu sinh học 27

Hình 3.1 Sắc đồ của PBDEs chuẩn 35

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, sự phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) vào môi trường đang có chiều hướng gia tăng Các hợp chất này rất độc hại, bền vững trong môi trường, dễ phát tán và có khả năng tích tụ sinh học cao, chất độc dễ dàng xâm nhập và tích tụ trong mô sinh vật, đi vào chuỗi thức ăn của con người PBDEs là những hóa chất phát sinh trong công nghiệp, chúng được sử dụng làm thành phần của chất chậm cháy PBDEs có ảnh hưởng đến hệ thân kinh, suy giảm trí tuệ, khả năng nhận thức, tuyến nội tiết, hệ miễn dịch, đồng thời gây dị tật hệ sinh sản, bệnh ung thư

Polybrom diphenyl ete (PBDEs) là một nhóm chất được quy định bởi công ước Stokhlom Đây là nhóm hợp chất brom gồm 209 đồng loại được chia thành 10 nhóm đồng phân theo số brom trong phân tử Với mục đích sử dụng làm chất chậm cháy, ngoài ra chúng cũng là nhóm hóa chất phát sinh không chủ định trong quá trình đốt cháy PBDEs còn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực khác

Năm 2009 Công ước Stockholm đã đưa một số nhóm PBDEs có số nguyên

tử brom cao (bao gồm nhóm TetraBDEs, PentaBDEs, HexaBDEs, HeptaBDEs với

số nguyên từ brom từ 4 đến 7) vào danh sách các chất POPs bị cấm sử dụng Việt Nam là quốc gia thứ 14 tham gia vào Công ước Stockhlom và đang nỗ lực thực hiện các kế hoạch nhằm bảo vệ môi trường cũng như sức khỏe con người, đồng thời đẩy mạnh việc ngăn chặn gia tăng tồn lưu POPs

Hiện trạng hiện nay, các phòng thí nghiệm đều sử dụng các tiêu chuẩn hướng dẫn phương pháp phân tích như tiêu chuẩn EPA (Mỹ) và một số phương pháp khác được đề cập trong báo quốc tế Chính vì đó, tại Phòng thí nghiệm Môi trường, phương pháp này cần được thẩm định lại để đánh giá độ tin cậy và độ chính xác của

kết quả phân tích Từ cấp thiết đó, em đã lựa chọn đề tài : “Xác nhận giá trị sử

dụng của phương pháp phân tích PBDEs trong mẫu sinh học theo tiêu chuẩn US EPA 1614 tại Phòng thí nghiệm Môi trường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội”

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp[1]

1.1.1 Khái niệm

Xác nhận giá trị sử dụng phương pháp là quá trình khẳng định bằng cách kiểm tra và cung cấp bằng chứng khách quan cho thấy các yêu cầu cụ thể đối với mục đích sử dụng nhất định đã được đáp ứng (ISO/IEC 17025:2005)

Trong đó:”mục đích sử dụng nhất định” chính là yêu cầu thử nghiệm đối với từng thông số bằng một phương pháp phân tích nhất định, “bằng chứng khách quan” chính là số liệu thực nghiệm thu được trong quá trình thực hiện phép thử, và

“khẳng định” chính là việc so sánh bằng chứng khách quan có được với một hệ thống tiêu chuẩn đánh giá xem các bằng chứng đó có thỏa mãn hay không

Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp có hai dạng:

- Đối với phương pháp tiêu chuẩn: Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp (Method Verification) là quá trình đánh giá phương pháp tiêu chuẩn được áp dụng trong hệ thống điều kiện tiêu chuẩn về tiện nghi môi trường, hóa chất, thiết bị

có đưa ra được kết quả có độ chính xác đạt yêu cầu hay không

- Đối với phương pháp không tiêu chuẩn hoặc phương pháp do phòng thí nghiệm xây dựng: xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp (Method Validation) là quá trình đánh giá phương pháp dựa trên cơ sở đánh giá kết quả đo trên cùng một mẫu thử khi sử dụng một phương pháp tiêu chuẩn khác hoặc dựa trên việc phân tích các mẫu chuẩn được chứng nhận

Việc xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp được tiến hành thông qua việc tính toán và đánh giá các thông số sau:

+ Độ chụm: thông quan việc tính toán và đánh giá độ lặp và độ tái lặp

+ Độ đúng: thông qua việc tính toán và đánh giá độ thu hồi

+ Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp

1.1.2 Phạm vi áp dụng

 Phương pháp mới đối với một vấn đề cụ thể

 Chỉnh sửa phương pháp đã đó: Cải tiến, mở rộng phạm vi

 Khi QC chỉ ra rằng phương pháp đã thay đổi theo thời gian

 Khi phương pháp thiết lập được đưa vào sử dụng:

Hình 1.1 Quy trình thực hiện xác nhận giá trị sử dụng

Bước 2: Xác định các thông số của phương pháp cần xác nhận

Việc lựa chọn các thông số cần xác nhận phụ thuộc vào kỹ thuật phân

tích áp dụng trong phương pháp, điều kiên kỹ thuật cụ thể của phòng

thí nghiệm

Bước 3: Lập kế hoạch xác nhận

Kế hoạch xác nhận bao gồm thời gian, người thực hiện, chất cần phân

tích, xác định mục đích cần phải đạt (LOD, LOQ, độ đúng,…), xác

định các thí nghiệm phải thực hiện

Bước 4: Tiến hành các phép thí nghiệm để xác nhận

Bước 5: Báo cáo kết quả xác nhận

Trong báo cáo cần có các thông tin về tên người thực hiện, thời gian

bắt đầu, thời gian kết thúc, tóm tắt các phương pháp (nguyên lý, thiết

bị, hóa chất, quy trình), các kết quả (có diễn giải và nhận xét)

Nếu tất cả các tiêu chí yêu cầu đều đạt, các thông số cần xác định đều

Hình 1.1 Quy trình thực hiện xác nhận giá trị sử dụng

1.1.4 Các cách tiếp cận để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp

a) Theo ISO/IEC 17025:2005 (Yêu cầu chung về năng lực của phương pháp

thử nghiệm và hiệu chuẩn)[1]

 Sơ lược về tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2005

ISO/IEC 17025 là tiêu chuẩn về hệ thống quản lý chất lượng áp dụng chuyên biệt cho phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn, do Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế International Organizaton for Standardization ( thường gọi tắt là ISO) phát triển và ban hành Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu chung đối với Phòng thí nghiệm và hiệu chuẩn phải đáp ứng nếu muốn chứng minh phòng thí nghiệm và hiệu chuẩn đang áp dụng một hệ thống chất lượng, rằng phòng thí nghiệm có năng lực kĩ thuật

và có thể cung cấp các kết quả có giá trị về mặt kĩ thuật

Đây là tiêu chuẩn được tích lũy kinh nghiệm nhiều năm trong việc tìm kiếm một chuẩn mực chung cho hệ thống quản lý dành cho các phòng thử nghiệm/ hiệu chuẩn nhằm đảm bảo kết quả đo lường/ thử nghiệm đạt được kết quả tin cậy nhất

 Cấu trúc

Tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 bao gồm 5 phần, trong đó phòng thí nghiệm cần phải chú trọng đến các yêu cầu của trong phần 4 và phần 5 của tiêu chuẩn này

Phần 4: Các yêu cầu về quản lý

Phần 5: Các yêu cầu về kỹ thuật

Bảng 1.1 Tóm lược về tiêu chuẩn ISO/IEC 17025

4 Các yêu cầu về quản lý 5 Các yêu cầu về kỹ thuật

4.1 Tổ chức

4.6 Mua dịch

vụ và đồ cung cấp

4.11 Hành động khắc phục

5.1 Yêu cầu chung

5.6 Tính liên kết

4.2 Hệ thống

chất lượng

4.7 Dịch vụ đối với khách hàng

4.12 Hành động phòng ngừa

5.2 Nhân sự 5.7 Lấy mẫu

5.8 Quản lý mẫu thử nghiệm và hiệu chuẩn

4.4 Xem xét 4.9.Kiểm soát hiệu chuẩn và 4.14 Đánh giá nội bộ 5.4 Phương pháp thử 5.9 Đảm bảo chất lượng kết

quả thử nghiệm và hiệu chuẩn 4.5 Hợp đồng

phụ và thử

nghiệm và

hiệu chuẩn

4.10 Cải tiến 4.15 Xem xét

của lãnh đạo 5.5 Thiết bị

5.10 Báo cáo kết quả thử nghiệm

ISO/IEC 17025:2005 sử dụng để các phòng thí nghiệm hiệu chuẩn phát triển

hệ thống quản lý chất lượng, hoạt động tài chính và kỹ thuật Phòng thử nghiệm, khách hàng, cơ quan chính quyền và các cơ quan công nhận cũng có thể sử dụng nó

để xác nhận hoặc thừa nhận năng lực phòng thí nghiệm

Tiêu chuẩn nêu rõ mục tiêu cho các Phòng thí nghiệm hiệu chuẩn mong muốn chứng minh rằng mình có đủ năng lực về kỹ thuật và tổ chức quản lý, hoạt động một cách hiệu quả và cung cấp các kết quả thử nghiệm và hiệu chuẩn có giá trị

về kỹ thuật Việc áp dụng tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 17025:2005 sẽ tạo điều kiện cho việc hợp tác giữa các phòng thí nghiệm hiệu chuẩn và các tổ chức khác nhằm

hỗ trợ cho việc trao đổi thông tin và kinh nghiệm về việc thống nhất hóa các chuẩn mực và các thủ tục

Phòng thí nghiệm được công nhận chính là tiền đề cho việc thừa nhận lẫn nhau, song phương hoặc đa phương về kết quả thử nghiệm và hiệu chuẩn để tránh kiểm tra hai lần hoặc nhiều lần, tiến đến chỉ cần kiểm tra một lần, cấp một giấy chứng nhận và được chấp nhận ở mọi nơi Do vậy công nhận phòng thí nghiệm cuối cùng là để phục vụ cho giao lưu thương mại giữa các nước, khu vực, quốc tế Công nhận phòng thí nghiệm cũng góp phần thúc đẩy giao lưu kinh tế, khoa học kỹ thuật làm cho sản phẩm nhanh chóng vươn xa và hội nhập vào thị trường khu vực và thế giới

b) Theo Tiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN)

Thông tư 21/2012/TT-BTNMT: Thông tư quy định việc đảm bảo chất lượng

và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường Thông tư đưa ra các thuật ngữ

và định nghĩa về bảo đảm chất lượng, kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường, độ chụm, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng,… Ngoài ra Thông tư đã đưa ra những quy định chung về “Bảo đảm chất lượng và kiểm soát chất lượng trong Phòng thí nghiệm” Trong nội dung bảo đảm chất lượng phòng thí nghiệm đưa ra việc lựa chọn và phê chuẩn phương pháp thử nghiệm Các phương pháp thử nghiệm là phương pháp tiêu chuẩn đã được ban hành có thể là TCVN, tiêu chuẩn quốc tế có độ chính xác cao Và phòng thí nghiệm có kế hoạch phê duyệt phương pháp và phải có bằng chứng văn bản về việc lựa chọn phương pháp và xác nhận giá trị sử dụng

1.1.5 Giới thiệu Phòng thí nghiệm Môi trường

Phòng thí nghiệm môi trường là đơn vị chuyên môn trực thuộc Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Phòng thí nghiệm môi trường được thành lập theo Quyết định số 2083/QĐ – TĐHHN ngày 13 tháng 08 năm 2014 của Hiệu trưởng Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Hiện nay, Phòng thí nghiệm Môi trường đã và đang được trang bị nhiều thiết

bị và máy móc hiện đại phục vụ cho hoạt động quan trắc và phân tích môi trường, vận hành các hệ thống xử lý nước thải như thiết bị trắc quang, thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử, thiết bị sắc ký khối phổ, ICP-MS, máy đo nhiệt trị, các mô hình

xử lý nước thải và khí thải,… Nhằm hướng tới phục vụ công tác đào tạo sinh viên các ngành liên quan tới môi trường, nghiên cứu khoa học, các dự án điều tra khảo sát trong lĩnh vực môi trường; cung cấp các dịch vụ phân tích thí nghiệm các chỉ tiêu môi trường, hóa học, sinh học; thực hiện đào tạo các khóa học ngắn hạn về kỹ thuật phân tích môi trường quản lý phòng thí nghiệm môi trường

Với kinh nghiệm và khả năng của đội ngũ cán bộ, trong thời gian hoạt động vừa qua Phòng thí nghiệm môi trường cùng với khoa Môi trường đã chủ trì thực hiện và tham gia nhiều đề tài, dự án trong lĩnh vực môi trường

Phòng thí nghiệm môi trường đã được Bộ Khoa học Công nghệ cấp chứng chỉ công nhận Vilas (mã Vilas 995) với danh mục 14 chỉ tiêu phân tích trong đó có các chỉ tiêu quan trọng như: phân tích thuốc trừ sâu, thuốc Bảo vệ thực vật,…

1.2 Khái niệm các thông số xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp[5]

1.2.1 Khoảng tuyến tính và đường chuẩn

Khoảng tuyến tính của một phương pháp phân tích là khoảng nồng độ ở đó

có sự phụ thuộc tuyến tính giữa đại lượng đo được và nồng độ chất phân tích.Việc xác định khảo sát khoảng tuyến tính thường được khảo sát bắt đầu từ giới hạn định lượng (điểm thấp nhất) và kết thúc là giới hạn tuyến tính (điểm cao nhất)

Sau khi xác định khoảng tuyến tính cần xây dựng đường chuẩn và xác định

hệ số hồi quy tương quan Trong phân tích thực tế, có thể xây dựng các đường chuẩn ngắn trùm lên cùng nồng độ trong mẫu, không nhất thiết phải lập đường chuẩn toàn bộ khoảng tuyến tính Nồng độ trong mẫu không được vượt ra ngoài giới hạn cao nhất và thấp nhất của đường chuẩn và tốt nhất phải nằm ở vùng giữa đường chuẩn Tùy vào phương pháp và kỹ thuật khác nhau để sử dụng các loại đường chuẩn: đường chuẩn với chuẩn tinh khiết, đường chuẩn trên mẫu trắng, đường chuẩn trên mẫu thực, đường chuẩn có sử dụng nội chuẩn

1.2.2 Giới hạn phát hiện (LOD)và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp

Giới hạn phát hiện (LOD) là nồng độ chất phân tích nhỏ nhất có thể phát hiện được nhưng không nhất thiết xác định hàm lượng trong điều kiện thí nghiệm

Giới hạn phát hiện (LOD) được chia thành:

+ Giới hạn phát hiện của thiết bị (IDL)

+ Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL)

Giới hạn định lượng (LOQ) là nồng độ thấp nhất của chất phân tích trong mẫu có thể định lượng được với độ chụm và độ đúng chấp nhận được trong điều kiện tiến hành phân tích

Giới hạn định lượng (LOQ) được chia thành:

+ Giới hạn định lượng của thiết bị (IQL)

+ Giới hạn định lượng của phương pháp (MQL)

1.2.3 Độ chụm

Độ chụm hay độ tập trung (precision) là mức độ tập trung của các giá trị đo lặp của cùng một thông số (Thông tư 21/2012/TT-BTNMT)

Độ chụm bao gồm độ lặp lại và độ tái lặp

 Độ lặp lại là độ chụm trong điều kiện lặp lại của phương pháp (điều kiện giống nhau)

- Điều kiện áp dụng:

Nghiên cứu độ đúng là nghiên cứu tổng sai số hệ thống Độ đúng càng lớn khi sự sai khác hệ thống so với giá trị quy chiếu được chấp nhận càng lớn

1.2.5 Độ ổn đinh của phương pháp

Là khả năng cung cấp các kết quả có độ chính xác ( độ đúng và độ chụm) chấp nhận được dưới những điều kiện có sự thay đổi về một số điều kiện thực hiện phương pháp

1.3 Tổng quan về Polybrom diphenyl ete

1.3.1 Cấu trúc, phân loại, cách gọi tên PBDEs[1]

Polybrom diphenyl ete (PBDEs) được tạo thành do sự thay thế các nguyên tử hidro trên vòng diphenyl ete bằng các nguyên tử brom

Công thức tổng quát của các PBDEs là C12H(10-a)BraO (a=m+n, 1 a 10) Cấu trúc hóa học tổng quát như sau [12]:

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học tổng quát của PBDEs

PBDEs gồm 209 đồng loại được chia thành 10 nhóm đồng phân tương ứng với số nguyên tử brom có mặt trong phân tử (từ 1 đến 10) Số lượng đồng phân tương ứng với mỗi nhóm được tóm tắt qua bảng 1.2 [12]

Bảng 1.2 Phân loại BPDEs

Một cách phân loại tương đối khác đó chía PBDEs thành 2 nhóm, nhóm có

số nguyên tử brom thấp (1-5 nguyên tử brom) và nhóm có số nguyên tử brom cao (6-10 nguyên tử brom)

Năm 1980, Ballshmiter và zell [13] đã đề xuất hệ thống kí hiệu cho các polyclo biphenyl (PCBs) theo thứ tự từ PCB 1 đến PCB 29, cách đặt tên ký hiệu cho các PBDEs hoàn toàn tương tự như PCBs Bảng 1.3 đưa ra kí hiệu, công thức và cách gọi tên của một số PBDEs thường gặp:

Bảng 1.3 Công thức, tên gọi và kí hiệu của một số PBDEs thường gặp

1.3.2 Tính chất lý hóa của PBDEsError! Reference source not found.[4]

PBDEs là các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn tương đối nên trong điều kiện thường chúng là những chất lỏng có độ nhớt cao hoặc ở dạng bột Nhiệt độ nóng chảy của các PBDEs phân bố trong khoảng 310 - 425 và có áp suất hơi thấp Độ tan và khả năng hóa hơi của PBDEs rất thấp nên chúng luôn có xu hướng đọng lắng lại, đặc biệt đối với các phân tử có số lượng Brom cao, hằng số phân bố giữa 1- octanol và nước (LogKow) cũng tăng dần theo số nguyên tử cacbon nên số cacbon càng cao thì độ tan của PBDEs càng giảm [15]

Một số tính chất vật lý của PBDEs được trình bày trong bảng 1.4 dưới đây [12][14]

Bảng 1.4 Tính chất vật lý của một số PDBEs thường gặp

STT Tên chất Áp suất hơi bão

hòa(mmg)

Độ tan trong nước(µg/l) LogK ow

O O

Brm Brn + Br-Br ───> Brx Bry

(x<m,y<n)

Khi nhiệt độ khoảng 700 và có oxi thì PBDEs sẽ tạp thành sản phẩm là PBDDs và PBDFs

Mặc dù liên kết brom trong phân tử PBDEs yếu hơn liên kết clo trong phân tử dioxin, furan hay PCBs nhưng các hợp chất này vẫn được coi là bền vững trong môi trường, khả năng tích lũy sinh học cao do nó không phản ứng với cả acid mạnh lẫn bazo mạnh Ở nhiệt độ cao, liên kết này rất dễ bị bẻ gãy tạo ra các dạng brom tự do Trong quá trình cháy, pha khí hình thành nên nhiều gốc tự do

cacbon-có năng lượng cao như O*, H*, OH*, brom tự do được giải phóng từ các chất chống cháy sẽ kết hợp với các gốc này để hình thành gốc ít hoạt động hơn góp phần ngăn cản sự cháy Đây chính là cơ chế dập tắt sự cháy trong pha khí [15]

1.3.3 Độc tính của PBDEs

a) Đối với con người

Từ năm 1990, khi phát hiện các tác động xấu của PBDEs đến con người, nhiều nghiên cứu bắt đầu quan tâm về PBDEs Kết quả thu được rất đáng lo ngại khi nhóm chất này có khả năng gây độc với con người Các tác động của PBDEs đến con người và động vật có thể chia thành 6 loại là: (1) ảnh hưởng đến hệ nội tiết, chủ yếu là tuyến giáp; (2) gây độc thần kinh; (3) gây độc gan; (4) gây suy giảm miễn dịch; (5) ảnh hưởng đến hệ sinh sản và phát triển; (6) gây ung thư [17] PBDEs có thể đi vào môi trường do quá trình bay hơi từ sản phẩm nhựa, từ bụi của rác thải điện tử, từ khói thải của lò đốt chất thải rắn đô thị… Sau đó xâm nhập vào chuỗi thức ăn (tích tụ trong thực phẩm như cá, thịt,…) rồi vào cơ thể người (ăn uống, hít thở, tiếp xúc qua da) Chúng tồn lưu trong môi trường, có tính kỵ nước, khả năng tích tụ sinh học và lan truyền rộng Nhiều nghiên cứu cho thấy PBDEs đã tích tụ trong máu, sữa mẹ và các thành phần môi trường như không khí, đất, trầm tích, sinh học tại nhiều nước trên thế giới[15][16] Theo nghiên cứu của Trung tâm Sinh thái học (Ecology Center, Michigan, Mỹ) trên các mẫu xe sản xuất trong những năm 2000-2005 của một nhà sản xuất khác nhau cho thấy, nồng độ PBDEs trên ô tô mới cao hơn nhiều ở mức văn phòng và nhà ở Hệ số độc tương đương (TEF) của PBDEs được Safe và cộng sự đề xuất từ năm 1990 Dưới đây là bảng số liệu so sánh độ độc tương đương trên một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy [15]

Bảng 1.5 So sánh độ độc tương đương trên một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy Tên nhóm Kí hiệu Hệ số độc tương đương

Polyclo Dibenzofuran PCDF 0,001-0,5

(*) Xét các đồng phân PBDEs có cấu trúc đồng phẳng

Độc tính của PBDEs được so sánh với đồng loại độc nhất trong họ Dioxin là 2,3,7,8-tetraclo dibenzo-p-dioxin (kí hiệu TCDD và có giá trị TEF bằng 1) Như vậy một số đồng loại PBDEs có cấu trúc đồng phẳng có độ độc chỉ kém 1/1000 so với chất độc sinh thái như TCDD, độc tương đương với một số đồng loại của các nhóm chất PCDFs, PCBs Trên thế giới đã sản xuất hàng trăm tấn PBDEs trong khi chỉ cần nồng độ nhỏ (cỡ ppb hay ppm) của chất trên xâm nhập vào cơ thể con người là cũng gây ảnh hưởng nghiêm trọng

Theo nghiên cứu của đại học Karolinska (Thụy Điển) cho thấy PBDEs có thể gây tổn thương nghiêm trọng đến bộ não bào thai và trẻ sơ sinh trong thời gian cơ quan này đang được hình thành và phát triển Chỉ cần một lượng nhỏ PBDEs lọt bào thai là đủ làm tổn hại vĩnh viễn khu vực não, suy giảm khả năng nhận thức của trẻ

em Mặt khác chất này còn làm rối loạn hooc môn của cơ thể đang phát triển PBDEs dễ lan truyền ra ngoài môi trường và trôi ra sông, biển, tích lũy với hàm lượng cao trong mô mỡ của các quần thể sống trong đó Các phân tích hóa học cho thấy, những người dân hay ăn cá khai thác từ biển Baltic (Biển có chưa hàm lượng PBDEs cao) đều mang loại hóa chất độc hại này trong cơ thể, đặc hiệt sữa của các

bà mẹ đang nuôi con nhỏ có hàm lượng chất này khá cao

b) Đối với động vật

Hiện nay chưa có sự nghiên cứu hay bằng chứng cụ thể nào về mức độ tác hại của PBDEs trên cơ thể người, chỉ có những nghiên cứu lâm sàng trên một số động vật như chuột, khỉ, chồn, chim cút Từ những nghiên cứu này, các nhà khoa học đã tìm ra những giới hạn gây chết đối với một số loài để từ đó ước lượng liều độc cho con người

Kết quả nghiên cứu liều độc gây chết ở một số loài động vật được đưa ra ở bảng 1.6 dưới đây Trong đó, liều độc gây chết được thể hiện bằng các giá trị như

LD50 (liều lượng gây chết 50% cá thể), ALD (liều độc gây chết tương đương)

Bảng 1.6 Liều độc gây chết được nghiên cứu trên các loài

Loài Giới tính Cách gây

độc

Chu kỳ quan sát (ngày)

Giới hạn Hàm lượng

(mg/kg)

Thời gian phơi nhiễm

1,43 3,28

-

Từ các số liệu nghiên cứu được các nhà khoa học đã ước lượng LD50 đối với con người khoảng 1000 mg/kg

1.3.4 Sự phân bố và chuyển hóa của PBDEs trong môi trườngError! Reference source not found.Error! Reference source not found

PBDEs là các chất không có sẵn trong tự nhiên, chúng có mặt trong các đối tượng môi trường là do các hoạt động sản xuất, sử dụng và thải bỏ sản phẩm chứa PBDEs Từ nghiên cứu đầu tiên tại Thụy Điển trong những năm 1979 – 1981 cho thấy sự tồn tại của PBDEs trong một số mẫu môi trường, cho đến nay sự tồn tại và

xu hướng phân bố của PBDEs trong môi trường không khí, nước, bụi, bùn thải, nước thải, đất, trầm tích, cây trồng và sinh vật đã được các nhà khoa học chứng minh bằng một số lượng rất lớn các công trình nghiên cứu được thực hiện tại nhiều quốc gia trong vài thập kỉ qua [18] PBDEs đã được phát hiện trong các mẫu sinh phẩm người như mẫu máu, sữa mẹ và tóc PBDEs xâm nhập và tích lũy trong cơ thể người chủ yếu qua ba con đường da, hô hấp, tiêu hóa Hàm lượng PBDEs trong không khí, nước và sinh vật được sử dụng thông tin quan trọng để đánh giá rủi ro sức khỏe con người và sinh thái

a) Sự tích lũy và phân bố PBDEs trong trầm tích

PBDEs đi vào trong môi trường nước chủ yếu qua chất thải công nghiệp, vì chúng rất ít tan trong nước nên thường lắng lại vào trầm tích gây ô nhiễm Sự tích lũy của PBDEs trên phạm vi toàn cầu đang kéo theo những mối lo ngại về sự hình

thành các sản phẩm đề brom hóa có tính độc hại hơn Mặc dù những lớp trầm tích chứa PBDEs nằm sâu đến 50 cm so với về mặt cũng có khả năng di động quay trở lại môi trường nhờ tác động của những loài động vật thủy sinh Dưới đây là bảng số liệu thống kê hàm lượng của PBDEs trong trầm tích tại một số nơi trên thế giới [18]

Bảng 1.7 Ô nhiễm PBDEs trong trầm tích tại một số khu vực Địa điểm Đặc điểm trầm tích Tổng PBDEs (ng/g) TKTK

Hà Lan Trong cửa sông và

Trung Quốc Vịnh sông Pearl và bờ

Á Phần trăm các đồng phân chủ yếu giảm dần theo trật tự: BDE 47>99>100>154, tương ứng với phân bố của PBDEs tồn lưu ở mức đáng kể Nồng độ tổng PBDEs trong trầm tích nằm khoảng từ 54,5 – 119,0 ng/g [18]

Việc PBDEs tồn lưu trong trầm tích với nồng độ từ vài chục đến vài trăm ng/g đã chứng tỏ việc họ chất này tồn lưu trong môi trường

b) Tích lũy PBDEs trong sinh vật

PBDEs là các chất có tính kị nước và ưa dầu mỡ nên khả năng tích tụ sinh học cao, nhất là trong mô mỡ của các loài động vật Tại Mỹ, trong mô mỡ của loài dơi ăn côn trùng đã phát hiện PBDEs với hàm lượng tổng nằm trong khoảng 118 –

8290 µg/kg trọng lượng mỡ, các đồng loại chính là BDE 99 (41%) và BDE (39%)

Tại Anh và xứ Wales, tổng hàm lượng của 26 PBDEs trong gan của loài cá nằm khoảng 92 -19900 µg/kg trọng lượng mỡ, đồng loại BDE 47 chiếm đến 78%, tiếp

đó là các BDE 153 và BDE 100 Tại sông Gila, Arizona, Mỹ, hàm lượng tổng của

50 PBDEs trong cá lên đến 12,7 mg/kg trọng lượng khô, là mức hàm lượng cao nhất phát hiện được tại Mỹ Khác với xu hướng DecaBDEs chiếm ưu thế trong các môi trường khác, trong cơ thể sinh vật lại có khả năng tích lũy mạnh đối với đồng loại

có số nguyên brom là 4 hoặc 5 [18]

c) PBDEs trong nước thải

Cho đến nay các số liệu về hàm lượng PBDEs trong nước tự nhiên rất hạn chế, điều này có thể được giải thích bởi đặc tính phân bố và tích lũy rất kém của các PBDEs trong nước trên đây không phải là môi trường đươc quan tâm nhiều trong nghiên cứu Trong nước thải, bùn thải và bùn sinh học được lấy ra từ các trạm xử lý tại các khu công nghiệp Trung Quốc, Hàn Quốc và Ý, DecaBDEs vẫn là đồng loại trong nước thải đô thị có xu hướng tăng, đến những năm 2000 thì chững lại do PentaBDEs thương mại bị cầm sản xuất tại nước này từ năm 2004, trong khi đó hàm lượng DecaBDEs trong bùn sinh học tăng với tốc độ tương đối nhanh từ 1995 đến 2008, trung bình cứ 5 năm lại tăng gấp đôi do việc sử dụng rộng rãi các sản phẩm DecaBDEs thương mại [18]

1.3.5.Các quy định hiện có về PBDEs

Do tính chất độc hại đến sức khỏe cũng như môi trường, ngày nay cộng đồng các nước Châu Âu đang đi tiên phong trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, môi trường bằng việc đưa ra các chỉ thị, quy định nhằm kiểm soát, hạn chế việc sử dụng các chất độc hại trong các sản phẩm điện tử, hàng tiêu dùng Ngày 27/1/2003, EU

đã thông qua Chỉ thị 2002/96/EC về việc hạn chế các chất độc hại trong thiết bị điện

tử và điện (chỉ thị PoHS), chỉ thị này chính thức có hiệu lực ngày 1/7/2006 tại các quốc gia EU Theo chỉ thị RoHS, hàm lượng tối đa cho phép của các nhóm chất trong sản phẩm là 0,1% hay 1000ppm ( đối với các chỉ tiêu Pb, Hg, PBDEs…) và 0,01% hay 100ppm đối với Ca [16]

Tại Mỹ hiện chưa có quy định cấm với các PBDEs của Chính Phủ Liên Bang, tuy nhiên các Tiểu Bang như California, Washington, Hawaii, Illinois, Maryland, Michigan, New York, Oregon lần lượt thông qua các đạo luật cấm sản xuất, phân phối và mua bán các sản phẩm chưa PentaBDEs và OctanBDEs thương mại US EPA đã thúc đẩy việc xây dựng một thảo thuận tự nguyện với tập đoàn hóa

chất Great Lakes, nhà sản xuất PBDEs thương mại lớn nhất tại Mỹ về việc ngừng sản xuất PBDEs vào năm 2004 [19]

Tháng 5/2009 các bên của công ước Stockholm đã bổ sung 9 chất và nhóm chất vào danh sách các chất ô nhiễm hữu co khó phân hủy (POPs) Trong đó hai nhóm hợp chất PBDEs bao gồm: HexaBDEs và HeptaBDEs (thành phần chính của OctanBDEs thương mại), TetraBDEs và PentaBDEs (thành phần chính của PentaBDEs thương mại) được đưa vào phụ lục các chất loại bỏ

1.4 Tổng quan về các phương pháp phân tích PBDEs

1.4.1 Các phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và xử lý mẫu[2][3][8]

Các sinh vật đáy, sinh vật phù du đặc biệt các loài cá và động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ thường được sử dụng làm chỉ thị môi trường tại khu vực nghiên cứu để đánh giá sự tích lũy PBDEs trong mô mỡ của sinh vật

Mẫu sinh vật thường được lấy bằng lưới thu mẫu sinh vật đáy Wildco hoặc gầu lấy mẫu sinh vật đáy, sử dụng phương pháp thủ công đánh bắt sinh vật

Trong nghiên cứu này, tôi sử dụng phương pháp chiết lỏng – rắn kết hợp với chiết Soxhlet để tách PBDEs ra khỏi nền mẫu, sau đó dịch chiết sẽ được làm sạch bằng cách cho đi qua cột silicagel đa lớp và đơn lớp

Dựa vào các nghiên cứu về PBDEs trong mẫu sinh học trước đó, có thể tổng quát một số cách tiến hành chính như sau:

Các phương pháp điển hình để tách chiết các hợp chất PBDEs ra khỏi nền mẫu sinh học gồm: chiết Soxhlet, chiết siêu âm, chiết rung lắc cơ học (lỏng – rắn), chiết gia tốc dung môi (ASE) Tùy vào mục đích và điều kiện phòng thí nghiệm mà

áp dụng các kỹ thuật chiết phù hợp Trong đó, phương pháp cổ điển với hiệu suất chiết khá cao nên được ưa dùng là phương pháp chiết Soxhlet, nhưng phương pháp này có nhược điểm là khá tốn thời gian (khoảng 8-48h)

Sau khi các hợp chất PBDEs được tách chiết ra khỏi nền mẫu, các bước làm sạch rất cần thiết để loại bỏ các hợp chất mà có thể cản trở quá trình phân tích Kỹ thuật sử dụng cột nhồi florisil, silicagel thường, silicagel đa lớp, đơn lớp thường được sử dụng để loại nền cản trở Dung môi rửa giải thường được sử dụng là n-hexan: dietylete, n-hexan:diclometan hoặc pentan:etylaxetat Tùy thuộc vào mục tiêu tách chất mà sử dụng cột tách và dung môi tối ưu

Trong nghiên cứu này, tôi sử dụng phương pháp chiết lỏng – rắn kết hợp với chiết Shoxlet để tách PBDEs ra khỏi nền mẫu, sau đó dịch chiết sẽ được làm sạch bằng cách cho đi qua cột silicagel đa lớp và đơn lớp

1.4.2 Phương pháp tách và phân tích PBDEs trên GC/MS[4][8]

Các yếu tố cản trở quyết định phép tách sắc ký các PBDEs bao gồm: khí mang (loại khí mang, tốc độ khí mang), cột tách (thành phần pha tĩnh, độ phân cực pha tĩnh, bề dày lớp phim pha tĩnh, chiều dài cột tách) và chương trình nhiệt độ cho

lò cột

Loại khí mang được sử dụng phổ biến nhất để tách các PBDEs là khí hiếm Heli, độ tinh khiết 99.99% thường được duy trì ở chế độ đẳng dòng với tốc độ qua cột từ 1.0 đến 1.5ml/phút Các PBDEs được tách trên các loại cột mao quản hở có thành trong phủ pha tĩnh silica biến tính (FS-WCOT), pha tĩnh nhìn chung đều có

độ phân cực rất thấp, chủ yếu là loại pha tĩnh có thành phần Poly (5% diphenyl, 95% dimetylxiloxan) (tương ứng với các cột DB-5MS, HP-5MS, Rtxx-1614)

Nhiệt độ cổng bơm mẫu phải đủ cao để đảm bảo hóa hơi được toàn bộ mẫu thông thường nhiệt độ này khoảng 280 có thể đến 325 Đối với hỗn hợp các PBDEs gồm càng nhiều đồng loại thì chương trình nhiệt độ cho lò cột được chia thành nhiều giai đoạn phức tạp hơn, tốc độ tăng nhiệt độ của từng giai đoạn phụ thuộc vào thành phần đồng loại của hỗn hợp PBDEs cần tách Để phân tích BDE 29 thì nhiệt độ đầu thường được đặt dưới 100 và nhiệt độ cuối không vượt qua 320 nhằm hạn chế sự phân hủy của đồng loại này trong quá trình di chuyển trong cột tách

Sau khi được tách bằng sắc ký khí, PBDEs có thể được xác định bằng nhiều detector như MSD Mass spectrometry là detector phổ biến để định tính và định lượng PBDEs bằng phương pháp pha loãng đồng vị và nội chuẩn MSD và phương pháp pha loãng đồng vị và nội chuẩn có những ưu điểm: độ nhạy cao, độ chọn lọc cao (chế độ quan sát chọn lọc ion-SIM), độ chính xác cao (do sử dụng chất đồng hành là hợp chất đánh dấu đồng vị 13C12 của các chất phân tích, các hợp chất này không có trong mẫu phân tích và có tính chất hoàn toàn tương tự với các chất phân tích nên tương tự giống với chất phân tích trong toàn bộ quá trình phân tích), hơn nữa vẫn có thể định tính và định lượng PBDEs một cách chính xác ngay cả khi quá trình sắc ký không tách được các chất ra khỏi nhau hoàn toàn

Mỗi đồng loại PBDEs sẽ được định tính và định lượng bằng cách quan sát chọn lọc một số mảnh m/z đặc trưng và tính toán nồng độ dựa trên tỷ lệ diện tích

pic của chất phân tích so với hợp chất đánh dấu đồng vị tương ứng Một số điều kiện tách và phân tích PBDEs bằng GC/MS được đưa ra bảng sau:

Bảng 1.9 Điều kiện tách và phân tích PBDEs bằng sắc ký khí GC/MS

tích 50 phút B.Khối phổ

Bảng 1.10 Các mảnh ion định lƣợng của PBDEs

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và nội dung nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Polybrom diphenyl ete (PBDEs) trong mẫu sinh học

- Mẫu sinh học gồm: ngao (Meretrix lyrata)

- Phạm vi nghiên cứu: tại Phòng thí nghiệm-Khoa Môi Trường-Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

2.1.2 Nội dung nghiên cứu

- Chỉ tiêu phân tích:

Quy trình nghiên cứu phân tích 08 chỉ tiêu PBDEs thuộc 06 nhóm đồng phân, bao gồm TriBDEs (BDE28), TetraBDEs(BDE 47), PentaBDEs(BDE 99, 100), HexaBDEs (BDE 153,154), Hepta BDEs (BDE 183) và DecaBDE (BDE 209) Đây là các chỉ tiêu được đưa ra trong phương pháp tiêu chuẩn US EPA 1614 cũng như nhiều nghiên cứu đã công bố khác

- Lập kế hoạch xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp:

Bảng 2.1 Kế hoạch xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp Các thông số Các thí nghiệm Mục đích cần đạt được

Độ lệch chuẩn của tín hiệu phân tích, IDL, IQL của thiết bị

Khoảng tuyến tính Xây dựng đường chuẩn

với mức nồng độ chuẩn tăng dần

Xác định được khoảng tuyến tính của PBDEs với

hệ đường chuẩn có hệ số tương quan 0,99<R2<1; hệ

số đáp ứng của chất chuẩn

Giới hạn phát hiện và giới

hạn định lượng của

phương pháp

Phân tích mẫu thêm chuẩn nồng độ thấp nhất và lặp lại 3 lần

Xác định được giá trị MDL,MQL

Độ chính xác của phương

pháp (độ đúng và độ

chụm)

Phân tích các mẫu trắng thêm chuẩn ở 3 mức nồng

độ (lặp lại 3 lần)

Độ lệch chuẩn lặp lại, độ thu hồi, độ chụm phải đạt

ở mức tin cậy cho phép theo yêu cầu của tiêu chuẩn EPA 1614

- Tiến hành thực nghiệm xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích PBDEs

- Xử lý số liệu

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tổng quan tài liệu

Tiến hành tham khảo các tài liệu, các bài báo, bài báo khoa học trong nước

và ngoài nước để tìm hiểu tính chất, nguồn gốc phát sinh, sự lan truyền trong môi trường, độc tính của các hợp chất nghiên cứu; tham khảo các phương pháp xử lý mẫu, phân tích để xây dựng quy trình phân tích PBDEs trong sinh vật phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm, lựa chọn điều kiện tối ưu để tiến hành phân tích định

lượng trên thiết bị săc ký khí khối phổ GC/MS

2.2.2 Phương pháp thực nghiệm

a) Lấy mẫu

Mẫu được lấy bằng đánh bắt thủ công tại địa điểm nghiên cứu

b) Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Mẫu sinh học được xử lý dựa trên các quy trình được tối ưu tại phòng thí nghiệm Khoa Môi trường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội c) Phương pháp phân tích

Nhóm chất PBDEs được định tính và định lượng bằng thiết bị sắc ký khí khối phổ GC/MS Agilent 8790B ghép nối khối phổ Agilent 5977

 Chất chuẩn và cách chuẩn bị các dung dịch chuẩn

+ NS(dung dịch chuẩn gốc NS1000-EO-5278): nồng độ BDE 209 là 10ppm, BDE còn lại là 1ppm Dung dịch chuẩn thường được dùng để pha các dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ thấp hơn sử dụng để xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị; xác định độ ổn định của tín hiệu; xây dựng đường chuẩn để định lượng và kiểm tra độ chệnh của đường chuẩn

+LS(dung dịch gốc LS1000-EO-527): nồng độ BDE209 là 10ppm, các BDE còn lại là 1ppm Đây là chuẩn đánh dấu đồng vị 13

C, bao gồm hỗn hợp giống như chuẩn thường Dung dịch chuẩn này thường dùng là chất đồng hành, được thêm một lượng chính xác vào mẫu khi bắt đầu tiến hành xử lý mẫu Việc định lượng chất chuẩn đánh dấu đồng vị này sau khi xử lý mẫu sẽ giúp đánh giá chính xác độ thu hồi của các chất cần phân tích theo quy trình xử lý mẫu và phân tích mẫu nhất định

+IS: dung dịch gốc IS5000 gồm PCB 52L và PCB 138L có nồng độ 5ppm Dung dịch nội chuẩn này là hỗn hợp của chất chuẩn đánh dầu đồng vị 13C của PCB 52L và PCB 138L và được thêm một lượng xác định vào dung dịch mẫu sau khi xử

lý, trước khi định lượng trên thiết bị sắc ký nhằm xây dựng đường chuẩn theo phương pháp nội chuẩn Đồng thời từ diện tích pic của nội chuẩn và chất chuẩn đồng hành, tính được hệ số đáp ứng của chất đồng hành với nội chuẩn, từ đó tính được nồng độ chất đồng hành thêm vào mẫu môi trường để tính độ thu hồi của phương pháp phân tích

Các dung dịch chuẩn gốc PBDEs được pha loãng bằng dung môi isooctane theo các lượng được liệt kê trong bảng sau:

Bảng 2.2 Thông tin chất chuẩn sử dụng để nghiên cứu phân tích PBDEs

A Dung dịch chuẩn làm việc

B Dung dịch chuẩn để dựng đường chuẩn

TT Kí hiệu Thành phần / thể tích cần lấy µl

NS1000 NS100 LS1000 IS1000 Isooctan Mục đích sử

dụng

Sử dụng để xây dựng đường chuẩn

Bảng 2.3 Các hóa chất dùng trong phân tích

Dung môi Aceton, Diclometan(DCM), n-hexan, isooctane (Merk)

130 trong 12h để hoạt hóa

Axit axit sunfuric 95-97% (Merk, Đức); axit Clohydric ( Merk)

Muối Na2SO4 khan, NaCl

Phoi đồng Phoi đồng được hoạt hóa bằng dd HCl loãng, sau đó được rửa bằng

nước cất, aceton và n-hexan Màng parafilm, phoi đồng, bông thủy tinh, giấy lọc,…

b) Dụng cụ và thiết bị

- Dụng cụ thủy tinh và dụng cụ phụ trợ: Micropipet Pipettor; phễu chiết; cột thủy tinh có khóa Teflon, Scholt, Đức; ống nghiệm chia vạch; Vial: vial thủy tinh 1,5ml tối màu, nắp vặn có lớp lót Teflon, glass insert 200µl; Bình cầu 250ml, phễu chiết 250ml, 1000mll; ống đong 100ml; cốc thủy tinh 100ml; phễu thủy tinh; đĩa thủy tinh, pipet Pasteur

Chú ý: Dụng cụ thủy tinh sau khi sử dụng được rung siêu âm với nước xà phòng trong bể siêu âm 30 phút, tráng sạch bằng nước máy, tráng nước cất, để khô

tự nhiên hoặc sấy ở nhiệt độ 60 , trước khi sử dụng tráng bằng axeton và n-hexan

- Thiết bị sắc ký khí GC Agilent 8790B ghép nối khối phổ Agilent 5977, cột Rtx-1614, pha tĩnh Poly, kích thước 15m x 0,25mm x 0,10 µm

- Máy cô quay chân không, bộ chiết Soxhlet, bộ cô nito, cân phân tích

2.3.2 Lấy mẫu, bảo quản mẫu

Mẫu sinh học được bảo quản đông lạnh ngay sau khi lấy mẫu Sau khi mẫu được vận chuyển về phòng thí nghiệm thì tiến hành đo trọng lượng, kích thước mẫu Các mẫu được phân loại kích thước, bỏ vỏ và tiến hành đồng hóa mẫu bằng máy xay chuyên dụng Mẫu được bảo quản ở -18 trong bình thủy tinh tối màu

2.3.3 Quy trình phân tích PBDEs trong mẫu sinh học [8]

Phương pháp chiết Soxhelt được sử dụng rộng rãi hơn để chiết PBDEs ra khỏi đối tượng mẫu do độ thu hồi tốt, hiệu suất chiết cao Sau khi tham khảo quy trình phân tích của phương pháp EPA 1614, có thể tóm tắt quy trình phân tích PBDEs theo sơ đồ hình 1.2