Xác định, đánh giá hàm lượng đồng, mangan và kẽm trong thịt cá bống cát (Glossogobius giuris hamilton, 1882) ở khu vực sông Kiến Giang, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình

Bài viết xác định hàm lượng đồng, mangan và kẽm trong thịt cá bống cát (Glossogobius giuris) ở khu vực sông Kiến Giang, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình, thông qua áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ ngọn lửa (F-AAS). Đây là phương pháp cho độ lặp lại cao với RSD < 4,28%, độ thu hồi 92,15 ÷ 104,37%, giới hạn phát hiện thấp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng của đồng, mangan và kẽm trong cá bống cát ở khu vực sông Kiến Giang, Quảng Ninh, Quảng Bình (lần lượt là: 0,29 ÷ 1,58 mg/kg tươi; 0,32 ÷ 4,56 mg/kg tươi và 5,45 ÷ 10,06 mg/kg tươi) nằm trong giới hạn cho phép theo quy định 46/BYT 2007.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊN SAIGON UNIVERSITY TẠP CHÍ KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY Số 71 (05/2020) No 71 (05/2020) Email: tcdhsg@sgu.edu.vn ; Website: http://sj.sgu.edu.vn/ XÁC ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG ĐỒNG, MANGAN VÀ KẼM TRONG THỊT CÁ BỐNG CÁT (GLOSSOGOBIUS GIURIS HAMILTON, 1882) Ở KHU VỰC SÔNG KIẾN GIANG, HUYỆN QUẢNG NINH, TỈNH QUẢNG BÌNH Determination of copper, manganese and zinc in goby fish (Glossogobius giuris Hamilton, 1882) in Kiến Giang river at Quảng Ninh district, Quảng Bình province ThS.NCS Nguyễn Mậu Thành Trường Đại học Quảng Bình TĨM TẮT Để nghiên cứu nhằm xác định hàm lượng đồng, mangan kẽm thịt cá bống cát (Glossogobius giuris) khu vực sông Kiến Giang, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình, chúng tơi áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ lửa (F-AAS) Đây là phương pháp cho độ lặp lại cao với RSD < 4,28%, đợ thu hồi 92,15 ÷ 104,37%, giới hạn phát thấp Kết nghiên cứu cho thấy, hàm lượng đồng, mangan kẽm cá bống cát khu vực sông Kiến Giang, Quảng Ninh, Quảng Bình (lần lượt là: 0,29 ÷ 1,58 mg/kg tươi; 0,32 ÷ 4,56 mg/kg tươi và 5,45 ÷ 10,06 mg/kg tươi) nằm giới hạn cho phép theo quy định 46/BYT 2007 Từ khóa: cá bống cát, kim loại, phương pháp F-AAS, sông Kiến Giang ABSTRACT In this study, flame atomic absorption spectrometry (F-AAS) was applied to determine the copper, manganese and zinc content in goby fish (Glossogobius giuris) from Kiến Giang river at Quảng Ninh district, Quảng Bình province This method offered the high repeatability in RSD (< 4.28%), the recovery (from 92.15 % to 104.37%), and low limit of detection The obtained results showed that the average concentration of copper, manganese and zinc in goby fish were 0,29 ÷ 1,58 mg/kg fresh; 0,32 ÷ 4,56 mg/kg fresh and 5,45 ÷ 10,06 mg/kg fresh, which was within the allowed limits according to the regulation No 46/BYT 2007 Keywords: goby fish, metal, F-AAS method, Kiến Giang river Đặt vấn đề Cá bống cát (Glossogobius giuris) [1] từ lâu được biết đến loài cá cho thịt thơm ngon, có giá trị kinh tế cao, được nhiều người ưa chuộng Đây là một loài cá được phép xuất Email: thanhhk18@gmail.com Việt Nam Tuy nhiên, liệu nghiên cứu hàm lượng ngun tố vi lượng thịt cá bống cịn hạn chế [2] Tỉnh Quảng Bình có hệ thống sơng ngịi khá phát triển gồm năm sơng 122 NGUYỄN MẬU THÀNH TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN đó có sơng Nhật Lệ với phụ lưu lớn sông Kiến Giang Hầu hết sông Việt Nam chảy theo hướng Đông Nam, riêng sông Kiến Giang lại chảy theo hướng Đông Bắc nên được gọi nghịch hà, nó qua địa phận huyện Quảng Ninh để đổ biển Đông cửa Nhật Lệ Đây là một dịng sơng điển hình có giá trị lớn mặt kinh tế xã hội cho tỉnh, đặc biệt là huyện Quảng Ninh Song song với việc khai thác tiềm từ dịng sơng Kiến Giang thì vấn đề mơi trường cũng cần được quan tâm Đặc biệt, hệ thống sông Kiến Giang tiếp nhận nước thải sinh hoạt, nông nghiệp công nghiệp hoạt động như: nhà máy xi măng Áng Sơn, nhà máy xi măng Vạn Ninh, nhà máy gạch không nung Thọ Duệ, nhà máy khai thác cát, đất cao lanh.v.v.[4] Các nguồn thải này làm đe doạ chất lượng môi trường nước sông Kiến Giang Bên cạnh đó, theo kết trắc quan thông số chất lượng nước riêng biệt vào năm 2018 cho thấy, đa số thông số chất lượng nước thuộc tiêu chuẩn nước loại A2 theo QCVN 08 : 2008/BTNMT [6] Một số nghiên cứu các loại động vật có thể tích tụ mợt số chất nhiễm, nhiễm môi trường được đánh giá thông qua thể sống [1], 10] Cá bống cát có tập tính ăn tạp, có thể ăn nhiều loại thức ăn khác động thực vật phù du, sinh vật đáy, rong tảo sống bám, mùn bã hữu cơ, các loài cá nhỏ khác Bên cạnh đó tập tính sống tầng đáy có thể làm cho chúng tích lũy nhiều kim loại và các chất khác thể Khả tích lũy lâu dài làm giảm chất lượng thủy sản và gây hại cho người thông qua dây chuyền thực phẩm [4], [5] Phương pháp nghiên cứu 2.1 Chuẩn bị mẫu Các mẫu cá bống được lấy địa điểm sông Kiến Giang chảy qua địa phận huyện Quảng Ninh vào đợt (đợt 1: 10 - 13/11/2017, đợt 2: 26 - 28/1/2018) Mỗi đợt gồm mẫu, mẫu gồm - 12 cá thể, lấy theo phương pháp tổ hợp Ký hiệu mẫu cá bống CBij, đó: i = - n (thứ tự đợt lấy mẫu), j = - m (vị trí lấy mẫu) Mẫu cá bống tươi được chuyển phịng thí nghiệm sau thu được Mẫu được xử lý sơ bợ trước tiến hành phân tích: rửa nước cất nhiều lần, sau đó dùng dao inox tách lấy phần thịt Mẫu được xay nhuyễn, cất tủ lạnh sâu nhiệt độ -200C chưa tiến hành phân tích [3] 2.2 Phương pháp phân tích Nghiên cứu tập trung vào sử dụng phương pháp phân tích đồng, mangan kẽm thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử Với dung dịch phân tích được xử lý kỹ thuật xử lý mẫu ướt (phá mẫu hỗn hợp HNO3 Mg(NO3)2) Quy trình xử lý mẫu và phân tích đồng, mangan kẽm thịt cá bống cát được thực theo các bước theo Hình [3], [4], [5] 123 SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No 71 (05/2020) Hình Quy trình xử lý mẫu, phân tích kim loại nặng thịt cá bống phương pháp F-AAS chấp nhận điều kiện hoạt động thiết bị được nêu Bảng [3] Áp dụng kỹ thuật phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử với dung dịch phân tích thu được từ kỹ thuật phá mẫu ướt và Bảng Điều kiện đo F-AAS xác định đồng, mangan kẽm Kim loại Cu Mn Zn 324,8 279,5 213,9 1,2 0,2 0,5 Cường độ đèn (mA) Chiều cao burner (mm) 6 KK-C2H2 KK-C2H2 KK-C2H2 Thông sớ Bước sóng (nm) Khe đo (nm) Hỗn hợp khí đốt Để xác định hàm lượng một nguyên tố mẫu phân tích theo phép đo F-AAS chúng tơi thực theo phương pháp đường chuẩn Lấy một thể tích xác định dung dịch mẫu pha lỗng theo các hệ số pha loãng phù hợp với đồng, mangan kẽm khảo sát sơ bộ hàm lượng chúng mẫu thịt cá bống tiến hành đo độ hấp thụ quang dung dịch đó Theo đó, sử dụng theo công thức: (a  b)d f  50 C (*) để tính biểu thị m kết đồng, mangan kẽm mẫu thực [5] Trong đó: a nồng độ dung dịch phân tích b nồng đợ trung bình dung dịch trắng df hệ số pha loãng m khối lượng mẫu phân tích 2.3 Phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe Rủi ro sức khỏe tiềm ẩn việc tiêu thụ kim loại nặng qua thịt cá, được phân tích dựa lượng kim loại nặng tiêu thụ hàng ngày (DIM), số rủi ro sức khỏe (HRI) Lượng tiêu thụ hàng ngày (DIM) 124 NGUYỄN MẬU THÀNH tính dựa cơng M KI (**) DIM  TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GỊN thức [11]: DIM (***) RfD Trong đó, RfD là liều lượng tham chiếu (RfDCu = 4x10-2 , RfDMn = 15x10-2, RfDZn = 30x10-2) [12] Kết quả thảo luận 3.1 Kích thước khối lượng cá bống cát Qua hai đợt lấy mẫu thu được 126 cá thể cá bống chia làm 12 mẫu, chiều dài khối lượng cá bống cát thu được khu vực sông Kiến Giang qua địa phận huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình thời điểm khảo sát được thể qua Bảng HRI  Trong đó: M nồng độ kim loại nặng có thịt cá (mg/kg) K tỷ lệ thịt tươi so với thịt sấy khô (K=0,085) I là lượng thịt cá tiêu thụ hàng ngày người trưởng thành: 24,7 g/người/ngày [11] W cân nặng trung bình người trưởng thành Việt Nam: 51,5 kg Khi đó số rủi ro sức khỏe (HRI) được tính dựa công thức [11]: Bảng Chiều dài khối lượng cá bống cát Giá trị Cá bống cát sông Kiến Giang Chiều dài (cm) Khối lượng (g) Nhỏ 6,3 2,72 Lớn 10,5 7,18 Trung bình 7,2 3,75 đồng, phương trình có dạng: ACu = 0,108C - 0,001; mangan: AMn = 0,188C - 0,005 kẽm: AZn = 0,394SC + 0,011 (trong đó C là nồng độ, mg/L) 3.2 Xây dựng đường chuẩn, khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng Đường chuẩn xác định hàm lượng kim loại được thể Hình Đối với Hình Đường chuẩn xác định hàm lượng Me cá thịt bống cát 125 SCIENTIFIC JOURNAL OF SAIGON UNIVERSITY No 71 (05/2020) Bảng Các giá trị a, b, Sy/x , LOD, LOQ tính từ phương trình đường chuẩn A= bC + a Các giá trị a b Sy/x R LOD, (mg/L) LOQ, (mg/L) Cu -0,001 0,108 0,001 0,999 0,041 0,137 Mn -0,005 0,188 0,007 0,996 0,110 0,367 Zn 0,011 0,394 0,008 0,998 0,064 0,213 Kim loại Qua đồ thị khảo sát Hình Bảng ta thấy, đợ hấp thụ nồng độ kim loại đồng, mangan kẽm có tương quan tuyến tính tốt, với R > 0,996 khoảng nồng độ từ 0,005 đến 1,0 mg/L Giới hạn phát (LOD) phép đo F-AAS phép xác định đồng, mangan kẽm được xác định theo quy tắc “3σ”, giới hạn định lượng (LOQ) tính theo quy tắc “10σ” [9] 3.3 Đánh giá độ lặp lại độ phép đo Độ lặp lại được xác định qua độ lệch chuẩn (SD) hay độ lệch chuẩn tương đối (RSD) Tiến hành phân tích mẫu thịt cá bống, lần lượt thêm chuẩn đồng, mangan kẽm vào mẫu đó Kết cho thấy, phương pháp F-AAS phân tích mẫu hàu đạt đợ lặp lại tương đối tốt RSD < 3,81% đồng; RSD < 4,28% mangan và RSD < 2,76% kẽm Như phương pháp F-AAS đạt được độ lặp lại cao phân tích kim loại đồng, mangan kẽm thịt cá bống cát Độ phương pháp phân tích đồng, mangan kẽm được xác định thông qua độ thu hồi (Recovery) theo công thức [9]: Re v(%)  C  C1  100 Trong đó, Co C0 nồng độ chất phân tích được thêm vào mẫu thật; C1 nồng đợ chất phân tích mẫu thật; C2 nồng đợ chất phân tích mẫu thật được thêm chuẩn Kết phương pháp xác định đồng thời hàm lượng đồng, mangan kẽm có đợ thu hồi lần lượt đạt từ 92,15 ÷ 104,37% Vậy, phương pháp F-AAS có thể ứng dụng phân tích đồng, mangan kẽm mẫu thịt cá bống nghiên cứu 3.4 Xác định hàm lượng đồng, mangan kẽm thịt cá bống Từ kết nghiên cứu phân tích trên, áp dụng theo công thức (*) để xác định hàm lượng đồng, mangan, kẽm 12 mẫu cá bống cát thu được khu vực sông Kiến Giang qua địa phận huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình được thể Bảng 126 NGUYỄN MẬU THÀNH TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN Bảng Kết xác định hàm lượng kim loại thịt cá bống cát khu vực sông Kiến Giang qua địa phận huyện Quảng Ninh Hàm lượng kim loại (mg/kg) Vị trí lấy mẫu Cu Mn Zn Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt Đợt CB-VT-1 1,02 0,78 2,52 0,32 6,75 5,45 CB-VT-2 0,53 0,47 2,87 1,94 6,71 7,25 CB-VT-3 0,54 0,61 4,33 3,65 9,46 8,63 CB-VT-4 0,29