Xác định kim loại nặng trong thực phẩm bằng phương pháp phổ khối lượng cao tần cảm ứng plasma ICP MS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN - NGUYỄN THỊ NGA XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƢỢNG CAO TẦN CẢM ỨNG PLASMA ICP-MS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN - NGUYỄN THỊ NGA XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƢỢNG CAO TẦN CẢM ỨNG PLASMA ICP-MS Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60 44 29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ NHƢ THANH Hà Nội - 2012 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Hệ trang bị ICP-MS Hình 2.2: Hình ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000) Hình 3.1: Giá trị SDe Hình 3.2: Ảnh hƣởng cơng suất cao tần Hình 3.3: Ảnh hƣởng lƣu lƣợng khí mang Hình 3.4: Ảnh hƣởng thấu kính ion Hình 3.5: Đƣờng chuẩn kim loại cần phân tích DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Ngƣỡng giới hạn số kim loại nặng Bảng 2.1: Hệ số dw% mẫu Bảng 3.1: Số khối và tỉ lệ đồng vị nguyên tố phân tích Bảng 3.2: Các thơng số tối ƣu cho máy ICP-MS Bảng 3.3: LOD và LOQ phép đo ICP-MS Bảng 3.4: Nồng độ kim loại dung dịch chuẩn kiểm tra Bảng 3.5: Hiệu suất thu hồi xử lý mẫu theo quy trình Bảng 3.6: Hiệu suất thu hồi xử lý mẫu theo quy trình Bảng 3.7: Hiệu suất thu hồi xử lý mẫu theo quy trình Bảng 3.8: Hiệu suất thu hồi xử lý mẫu theo quy trình Bảng 3.9: Hiệu suất thu hồi xử lý mẫu theo quy trình Bảng 3.10: Hàm lƣợng kim loại (mg/kg) mẫu thực phẩm phân tích lặp lại Bảng 3.11: Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng (mg/kg) mẫu thực phẩm Bảng 3.12: Hàm lƣợng giới hạn số kim loại thực phẩm Bảng 3.13: Danh sách mẫu có hàm lƣợng số kim loại vƣợt quy định MỤC LỤC CHƢƠNG – TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan chung thực phẩm 1.1.1 Định nghĩa chung thực phẩm [15] 1.1.2 Phân loại thực phẩm 1.2 Chất lƣợng nguồn thực phẩm nƣớc ta 1.2.1 Các yếu tố gây ô nhiễm nguồn thực phẩm 1.2.2 Tình hình nhiễm kim loại nặng thực phẩm [ 10, 12 ] 1.3 Ảnh hƣởng kim loại nặng đến thể sống 1.3.1 Cơ chế gây độc kim loại nặng [4, 9] 1.3.1.1.Vùng tác động 1.3.1.2 Các yếu tố làm thay đổi độc tính 1.3.2 Các tác dụng độc kim loại [ 4, 9] 1.3.2.1 Gây ung thƣ 1.3.2.2 Giảm chức miễn dịch 1.3.2.3 Ảnh hƣởng hệ thần kinh 1.3.2.4 Ảnh hƣởng đến thận 10 1.3 Các phƣơng pháp xác định lƣợng vết kim loại nặng 10 1.3.1 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng plasma cao tần cảm ứng ICP-MS 10 1.3.2 Các phƣơng pháp phân tích quang học 14 1.3.2.1 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 14 1.3.2.2 Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử AES 15 1.3.2.3 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 16 1.3.2.4 Phƣơng pháp huỳnh quang 18 1.3.3 Các phƣơng pháp phân tích điện hố 19 1.3.3.1 Phƣơng pháp cực phổ 19 1.3.3.2 Phƣơng pháp Von-Ampe hoà tan 20 1.4 Phƣơng pháp xử lý mẫu thực phẩm 21 1.4.1 Nguyên tắc xử lý mẫu 21 1.4.2 Một số phƣơng pháp xử lý mẫu thực phẩm xác định hàm lƣợng kim loại nặng 22 Chƣơng 2-THỰC NGHIỆM 25 2.1 Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu 25 2.1.1 Đối tƣợng: 25 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.2 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ 25 2.2.1 Hóa chất 25 2.2.2 Thiết bị và dụng cụ 25 Hệ trang bị phép đo ICP-MS 26 2.3 Lấy mẫu, bảo quản mẫu 27 2.3.1 Lấy mẫu 27 Chƣơng 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Tối ƣu hoá điều kiện phân tích phƣơng pháp ICP-MS 30 3.1.1 Chọn đồng vị phân tích 30 3.1.2 Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): 31 3.1.3 Công suất cao tần (Radio Frequency Power - RFP): 31 3.1.4 Lƣu lƣợng khí mang (Nebulized gas flow – NGF) 32 3.1.5.Thế thấu kính ion 33 3.2 Đánh giá phƣơng pháp phân tích 35 3.2.1 Khoảng tuyến tính 35 3.2.2 Đƣờng chuẩn 36 3.2.3 Giới hạn phát và giới hạn định lƣợng 40 3.3 Xây dựng quy trình xử lý mẫu thực phẩm 46 3.3.1 Các quy trình xử lý mẫu khảo sát 46 3.3.2 Đánh giá hiệu suất thu hồi 47 3.3.3 Độ lặp lại phƣơng pháp phân tích mẫu thực tế 56 3.4 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng mẫu thực phẩm 57 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 MỞ ĐẦU Xã hội càng phát triển nhu cầu ngƣời ngày càng tăng Kinh tế tăng trƣởng dẫn tới ngƣời yêu cầu sản phẩm, dịch vụ tốt Trong nhu cầu thực phẩm sạch, an toàn và đảm bảo sức khỏe trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và đƣợc xã hội và ngƣời dân quan tâm Tuy nhiên nƣớc ta nay, bùng nổ dân số với tốc độ thị hóa, cơng nghiệp hóa, đại hóa nhanh chóng đã tạo sức ép lớn tới môi trƣờng sống ngƣời dân Nhu cầu lƣợng thực phẩm ngày càng tăng diện tích để sản xuất ngày càng bị thu hẹp.Thêm vào lợi nhuận mà nhiều nhà sản xuất đã sử dụng nhiều hóa chất, chế phẩm, phụ gia có hại cho sức khỏe ngƣời và mơi trƣờng vào thực phẩm từ khâu sản xuất, chế biến, bảo quản…Do vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm là vấn đề nóng, đƣợc nhà nƣớc và ngƣời dân quan tâm Thực phẩm quan trọng ngƣời ví nhƣ khơng khí để thở, nƣớc để uống Chúng là nguồn cung cấp lƣợng, vitamin, khoáng chất cho thể Tuy nhiên chất lƣợng nguồn thực phẩm báo động, nhiều trƣờng hợp bị ngộ độc thức ăn, nhiều bệnh ngƣời mà nguyên nhân chủ yếu đƣờng ăn uống Thực phẩm bị nhiễm nhiều thứ nhƣ: thuốc trừ sâu, chất kích thích, thuốc tăng trọng, chất bảo quản….và đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng Theo chuyên gia vệ sinh an toàn thực phẩm, thực phẩm bị nhiễm kim loại nặng (các kim loại có khối lƣợng nguyên tử lớn nhƣ: chì, asen, kẽm, đồng, thủy ngân, cadmi, crom ) việc sử dụng nguyên liệu, phụ gia để sản xuất, chế biến khơng tinh khiết, có hàm lƣợng kim loại nặng vƣợt mức cho phép Khi nhiễm vào thể, kim loại nặng tích tụ mơ Cơ thể có chế đào thải, nhƣng tốc độ tích tụ lớn gấp nhiều lần Ở ngƣời, kim loại nặng tích tụ vào nội tạng nhƣ gan, thận, thần kinh, xƣơng khớp gây nhiều bệnh nguy hiểm đặc biệt là bệnh ung thƣ Vì việc điều tra, đánh giá chất lƣợng nguồn thực phẩm là quan trọng, tiêu để đánh giá là hàm lƣợng kim loại nặng Trong phƣơng pháp đƣợc sử dụng (AAS, AES, UV-VIS, ICP-MS….) phƣơng pháp ICP-MS là phƣơng pháp ƣu việt xác định đồng thời nhiều kim loại với giới hạn phát thấp Trong luận văn này 11 kim loại Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Hg, Fe đƣợc xác định mẫu rau, củ, và mẫu thịt phƣơng pháp ICP-MS CHƢƠNG – TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan chung thực phẩm 1.1.1 Định nghĩa chung thực phẩm [15] Thực phẩm hay đƣợc gọi là thức ăn là vật phẩm nào, bao gồm chủ yếu chất: chất bột (cacbohydrat), chất béo (lipit), chất đạm (protein), nƣớc, mà ngƣời ăn hay uống đƣợc, với mục đích là thu nạp chất dinh dƣỡng nhằm ni dƣỡng thể hay sở thích 1.1.2 Phân loại thực phẩm Có nhiều cách phân loại thực phẩm:  Theo nguồn gốc: thực phẩm có nguồn gốc động vật (trên cạn, dƣới nƣớc, không…) , thực vật ( rau, củ, quả, hạt,hoa )  Theo cách bảo quản: thực phẩm tƣơi, đơng lạnh, đóng hộp…  Theo cách chế biến : thực phẩm chƣa qua chế biến, thực phẩm đã qua chế biến … Ngoài xuất nhiều loại thực phẩm phát triển xã hội :  Thực phẩm chức  Thực phẩm dinh dƣỡng 1.2 Chất lƣợng nguồn thực phẩm nƣớc ta 1.2.1 Các yếu tố gây ô nhiễm nguồn thực phẩm  Trong trình sản xuất: +) Các loại đƣợc trồng khu đất bị ô nhiễm, tƣới nguồn nƣớc không đảm bảo, sử dụng nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật và thuốc kích thích tăng trƣởng; tiến hành thu hoạch thời gian sử dụng thuốc bảo vệ thực vật giai đoạn gây độc… +) Các loại ( gia súc, gia cầm, thủy hải sản….) có chất lƣợng giống khơng đảm bảo, q trình chăn ni sử dụng nguồn thức ăn khơng sạch, dùng q nhiều thuốc kích thích tăng trƣởng dẫn tới chất lƣợng thực phẩm không cao cịn gây hại cho sức khỏe ngƣời dƣ lƣợng chúng lại sản phẩm vƣợt quy định cho phép  Trong trình chế biến bảo quản: Ngƣời ta sử dụng số hóa chất, phụ gia chế biến, bảo quản nhằm mục đích cho sản phẩm để đƣợc lâu hơn, tránh nấm mốc, hình thức bắt mắt … nhiên lạm dụng gây nên tác hại cho ngƣời sử dụng TS.BS Vƣơng Tuấn Anh, Viện Vệ sinh dịch tễ trung ƣơng cho biết, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát, nghiên cứu hai điểm khu vực ven đô TP Hà Nội mùa mƣa và mùa khô Điểm thứ là phƣờng Hoàng Liệt (Quận Hoàng Mai) nơi lấy nƣớc tƣới từ sông Tô Lịch và Kim Ngƣu - sông chứa nƣớc thải lớn thành phố thông qua trạm bơm và hệ thống kênh dẫn Điểm nghiên cứu thứ hai Long Biên với nguồn nƣớc tƣới chủ yếu là ao chứa nƣớc mƣa và nƣớc sông Hồng nƣớc giếng hộ gia đình Ở điểm, nhóm nghiên cứu lựa chọn ngẫu nhiên hộ gia đình tham gia trồng rau với loại rau nghiên cứu là rau muống TS Vƣơng Tuấn Anh cho biết: “Mỗi hộ gia đình chúng tơi lấy mẫu Thƣờng vào buổi sáng, hộ gia đình Hoàng Liệt thu hoạch rau muống và rửa rau kênh dẫn nƣớc tƣới để giữ cho rau ẩm Sau đó, rau muống đƣợc ngƣời bán buôn mua và vận chuyển đến chợ nội thành Tại Long Biên, nông dân thu hoạch rau vào buổi chiều và rửa rau nƣớc giếng hộ gia đình để giữ ẩm sau đó, để qua đêm sáng hôm sau mang chợ” [6] Cùng thời điểm, nghiên cứu độc lập khác đƣợc tiến hành chợ Hoàng Liệt (gần khu vực nuôi trồng rau nƣớc thải) và chợ Hàng Bè (tập trung rau từ nhiều khu vực sản xuất khác nhau) Các loại rau chủ yếu là rau húng, rau mùi, kinh giới, rau muống, rau rút Tổng cộng có 96 mẫu rau đƣợc lấy Hoàng Liệt và 118 mẫu từ Long Biên Sau đó, mẫu này đƣợc đƣa xét nghiệm Viện Vệ sinh dịch tễ trung ƣơng Kết cho thấy, mẫu rau thu thập đƣợc chợ ẩn chứa nhiều vi khuẩn coliform và vi khuẩn gây bệnh đƣờng ruột Đặc biệt, vi khuẩn này có nhiều loại rau nhƣ rau muống, rau húng, kinh giới, rau rút [6] Thịt gà Pb 40 36,5 91 Mn 40 37,4 94 Cr 40 36,7 92 Ni 40 37,4 94 Cu 40 36,9 92 Pb 40 37,6 94 Mn 40 38,3 96 Nhận xét: Qua kết ta thấy phá mẫu lò vi sóng (quy trình 5) cho hiệu suất thu hồi cao từ 92% tới 97%, chứng tỏ trình phá mẫu lị vi sóng đã hạn chế tối đa mẫu và hỗn hợp axit này cho phép oxi hóa hoàn toàn kim loại nặng mẫu Đây là phƣơng pháp cho phép xử lý mẫu triệt để Tuy nhiên điều kiện phòng thí nghiệm khơng cho phép nên chúng tơi xem xét quy trình cịn lại và tìm quy trình tối ƣu và phù hợp với điều kiện sẵn có phịng thí nghiệm Hiệu suất theo quy trình là thấp (từ 88% tới 94%) và sử dụng axit H2SO4 khơng có lợi cho phép đo ICP-MS tạo mảnh ion đa phân tử, gây cản trở phép xác định đồng thời nguyên tố Vì ta khơng sử dụng quy trình quy trình Do ta so sánh quy trình và quy trình 3: Hiệu suất quy trình là tƣơng đƣơng nhiên là dụng cụ tự chế nên bề mặt ồng teflon khơng đƣợc đồng và nhẵn gây khó khăn làm bề mặt (phải tiến hành nhƣ phá mẫu thật gây tốn axit và thời gian), bên ngoài inox nên phá mẫu xong cần thời gian dài để làm nguội Vì chúng tơi đã chọn quy trình để phá mẫu xác định hàm lƣợng kim loại nặng mẫu thực phẩm 55 3.3.3 Độ lặp lại phƣơng pháp phân tích mẫu thực tế Để kiêm tra độ lặp lại phƣơng pháp áp dụng quy trình xử lý mẫu số tiến hành làm thí nghiệm với mẫu rau (rau muống) và mẫu thịt (thịt gà), mẫu đƣợc tiến hành thí nghiệm lặp lại lần, đƣợc tiến hành xử lý điều kiện giống hệt (cùng điều kiện phá mẫu, định mức, bảo quản… ) để kiểm tra độ xác phƣơng pháp áp dụng quy trình xử lí mẫu số Hàm lƣợng kim loại nặng mẫu đo phƣơng pháp ICP – MS thu đƣợc bảng 3.10 Bảng 3.10: Hàm lƣợng kim loại (mg/kg) mẫu thực phẩm phân tích lặp lại Nguyên Rau muống (mg/kg) Thịt gà (mg/kg) tố Lần Lần Lần Cr 2,37 2,36 2,41 1,11 3,26 3,25 3,30 0,81 Co 0,12 0,12 0,13 4,68 0,03 0,04 0,03 17,32 Ni 9,55 9,60 9,58 0,26 2,26 2,28 2,30 0,88 Cu 18,05 18,03 18,09 0,17 11,87 11,82 11,91 0,38 As 1,22 1,19 1,23 1,72 0,19 0,20 0,19 2,99 Hg 7,48 7,42 7,51 0,61 5,42 5,40 5,39 0,28 Pb 2,61 2,63 2,58 0,97 0,69 0,72 0,73 2,92 Cd 0,17 0,18 0,19 5,56 0,003 0,003 0,003 Zn 46,40 46,35 46,38 0,05 34,87 34,77 35,01 0,35 Mn 40,15 40,18 40,12 CV(%) 0,07 56 Lần Lần Lần 0,79 0,76 0,80 CV(%) 2,66 Nguyên Rau muống (mg/kg) tố Lần Fe 237,23 236,12 237,32 0,28 Lần Lần Thịt gà (mg/kg) CV(%) Lần Lần Lần CV(%) 54,11 54,14 53,78 0,37 Nhận xét: Các kết thu đƣợc có hệ số biến thiên CV nhỏ Điều chứng tỏ phƣơng pháp đã đƣợc thiết lập có độ lặp lại tốt Nhƣ với phƣơng pháp xử lý mẫu số đã chọn là phƣơng pháp tốt để phân tích hàm lƣợng kim loại nặng mẫu thực phẩm 3.4 Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng mẫu thực phẩm Chúng tơi sử dụng quy trình phá mẫu đã chọn để phân tích đồng thời 11 nguyên tố mẫu thực phẩm Kết đƣợc quy mg kim loại/kg mẫu khô và mg kim loại/kg mẫu tƣơi Bảng 3.11: Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng (mg/kg) mẫu thực phẩm Rau muống Rau ngót Bắp cải Ngun tố Khơ Tƣơi Khô Tƣơi Khô Tƣơi Cr 1,79 0,34 2,38 0,22 2,34 0,22 Co 0,02 0,004 0,13 0,01 0,09 0,008 Ni 13,27 2,53 9,57 0,89 8,91 0,83 Cu 21,80 4,16 18,07 1,68 18,44 1,71 As 0,14 0,026 1,21 0,11 0,04 0,004 Hg 16,89 3,22 7,48 0,69 1,28 0,12 57 Pb 1,50 0,28 2,60 0,24 1,18 0,11 Cd 1,26 0,24 0,17 0,016 0,10 0,009 Zn 176,97 33,75 46,40 4,31 17,50 1,63 Mn 640,36 122,11 40,17 3,73 14,45 1,34 Fe 144,75 27,60 23,23 22,01 96,82 9,00 Khoai tây (mg/kg) Rau cần (mg/kg) Xu xu (mg/kg) Nguyên tố Khô Tƣơi Khô Tƣơi Khô Tƣơi Cr 2,01 0,41 2,97 0,24 2,01 0,22 Co 0,35 0,07 0,10 0,008 0,07 0,007 Ni 5,68 1,16 6,18 0,51 1,87 0,45 Cu 15,28 3,13 17,63 1,44 12,54 1,31 As 0,07 0,01 1,58 0,12 0,58 0,12 Hg 3,06 0,63 0,20 0,01 0,62 0,01 Pb 0,48 0,10 4,98 0,41 2,69 0,37 Cd 0,18 0,04 0,23 0,02 0,08 0,02 Zn 9,22 1,89 48,08 3,93 8,72 3,54 Mn 4,57 0,934 35,24 2,88 24,21 2,59 58 Fe 37,12 7,61 Ngun Bí ngơ (mg/kg) tố 181,40 14,82 Gan lợn (mg/kg) 21,94 13,37 Cà rốt (mg/kg) Khô Tƣơi Khô Tƣơi Khô Tƣơi Cr 3,66 0,53 20,59 6,08 2,85 0,28 Co 0,24 0,03 0,04 0,01 0,08 0,01 Ni 9,49 1,38 5,57 1,64 6,16 0,61 Cu 11,63 1,69 10,78 3,18 15,19 1,51 As 0,11 0,02 0,24 0,07 0,23 0,02 Hg 0,45 0,07 3,22 0,95 7,65 0,76 Pb 2,14 0,31 2,33 0,69 1,06 0,12 Cd 0,10 0,01 0,36 0,11 0,06 0,01 Zn 23,86 3,46 43,32 12,8 22,16 2,19 Mn 19,66 2,85 1,17 0,35 13,04 1,29 Fe 160,50 23,31 118,15 34,9 69,41 6,86 Nguyên Mƣớp đắng (mg/kg) tố Cr Thịt gà (mg/kg) Thịt lợn (mg/kg) Khô Tƣơi Khô Tƣơi Khô Tƣơi 1,40 0,10 3,27 0,91 3,48 0,91 59 Co 0,07 0,005 0,03 0,01 0,02 0,01 Ni 6,36 0,44 2,28 0,63 2,62 0,68 Cu 17,23 1,18 11,85 3,28 8,41 2,19 As 0,96 0,07 0,18 0,05 0,31 0,08 Hg 9,50 0,65 5,42 1,51 6,55 1,71 Pb 0,93 0,06 0,70 0,19 5,60 1,46 Cd 0,03 0,002 0,03 0,002 0,21 0,05 Zn 37,96 2,61 34,87 9,66 122,64 31,9 Mn 31,53 2,17 0,78 0,22 0,88 0,23 Fe 90,60 6,22 54,14 15,00 54,41 14,2 Nhận xét: Theo định số : 46/2007/QĐ-BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 Bộ Y Tế việc ban hành “Quy định giới hạn tối đa nhiễm sinh học và hóa học thực phẩm”, chúng tơi trích dẫn số quy định giới hạn tối đa kim loại thực phẩm nhƣ sau Bảng 3.12: Hàm lƣợng giới hạn số kim loại thực phẩm Tên Loại thực phẩm Giới hạn (mg/kg) kim loại Sản phẩm rau, (trừ nƣớc ép rau quả) 1,0 Thịt và sản phẩm thịt 1,0 As 60 Thịt trâu, bò, cừu, lợn và gia cầm 0,05 Gan trâu, bò, cừu và lợn và gia cầm 0,5 Rau, (trừ rau ăn lá, rau thơm, nấm, rau ăn thân, rau ăn củ và khoai tây) Cd Rau ăn lá, rau thơm, cần tây, nấm 0,2 Rau ăn thân, củ (trừ cần tây và khoai tây) 0,1 Khoai tây (đã bỏ vỏ) 0,1 Các loại rau khác (trừ nấm và cà chua) 0,05 Thịt trâu, bò, gia cầm, cừu và lợn Pb 0,05 Phần ăn đƣợc trâu, bị, lợn,gia cầm (ruột, đầu, ) Rau, bao gồm khoai tây gọt vỏ (trừ cải bắp, rau ăn lá, nấm, hoa bia và thảo mộc) 0,1 0,5 0,1 Thịt và sản phẩm thịt 0,05 Sản phẩm rau, (trừ nƣớc ép rau, quả) 0,05 Thịt và sản phẩm thịt 20 Sản phẩm rau, (trừ nƣớc ép rau, quả) 30 Thịt và sản phẩm thịt 40 Sản phẩm rau, (trừ nƣớc ép rau, quả) 40 Hg Cu Zn 61 So sánh kết phân tích mẫu và quy định Bộ Y Tế ta thấy có số mẫu có hàm lƣợng kim loại nặng vƣợt giới hạn cho phép, đƣợc trình bày bảng dƣới Bảng 3.13: Danh sách mẫu có hàm lƣợng số kim loại vƣợt quy định Kim loại Mẫu vƣợt giới hạn cho phép As Khơng có mẫu nào vƣợt q quy định cho phép Cd Rau ngót (0,24 mg/kg), gan lợn (0,11 mg/kg) Pb Rau muống (0,24 mg/kg), bí ngơ ( 0,31 mg/kg), gan lợn ( 0,69 mg/kg), cà rốt (0,12 mg/kg), thịt gà (0,19 mg/kg), thịt lợn Hg Tất mẫu vƣợt quy định ( trừ rau cần và xu xu) (1,46mg/kg) Cu Khơng có mẫu nào vƣợt q quy định cho phép Zn Khơng có mẫu nào vƣợt quy định cho phép Kết luận: Qua khảo sát số mẫu thực phẩm lấy địa bàn Hà Nội ta thấy có số mẫu có hàm lƣợng số kim loại nặng vƣợt quy định cho phép y tế Tuy nhiên cung kết luận là tất mẫu thực phẩm loại vƣợt quy định Nhƣng qua nhƣ số thông tin quan chức vấn đề ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm đã đƣợc thơng báo số thực phẩm đã bị nhiễm kim loại nặng vƣợt quy định cho phép mức độ khác Muốn có kết xác mức độ ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm cần phải tiến hành điều tra, nghiên cứu rộng nhiều loại thực phẩm, vùng miền khác Đồng thời nghiên cứu trình phát tán kim loại vào thực phẩm để có biện pháp phịng ngừa và kiểm soát 62 KẾT LUẬN Sau thời gian tiến hành nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm đã thu đƣợc kết nhƣ sau:  Chọn điều kiện phân tích thích hợp kim loại nặng theo phƣơng pháp phổ khối lƣợng cao tần cảm ứng plasma (ICP-MS)  Lập đƣờng chuẩn phân tích 11 nguyên tố kim loại nặng Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Hg, Fe và đánh giá giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng, độ và độ lặp lại phƣơng pháp Kết cho thấy phƣơng pháp có LOD, LOQ thấp, độ và độ lặp lại cao Điều này chứng tỏ phƣơng pháp thích hợp cho phân tích lƣợng vết kim loại nặng thực phẩm  Đã nghiên cứu quy trình xử lý mẫu bao gồm quy trình xử lý bình Kendal, quy trình sử dụng lị vi sóng và quy trình dùng ống teflon có bọc inox kín (đã trình bày phần trên) Lựa chọn đƣợc quy trình (sử dụng bình Kendal và hỗn hợp axit HNO3 H2O2) phù hợp với trang thiết bị có và có hiệu suất thu hồi cao (90%-96%) và độ lặp lại tốt  Phân tích đánh giá hàm lƣợng kim loại nặng số mẫu thực phẩm, đánh giá mức độ ô nhiễm chúng Qua kết phân tích ta thấy Pb và Hg là kim loại nhiễm nhiều mẫu so với kim loại khác Cu và Zn không bị mẫu nào Các kim loại khác bị nhiễm số mẫu Tuy nhiên kết luận mức độ nhiêm kim loại nặng mẫu thực phẩm nói chung mẫu nghiên cứu khơng đại diện Muốn có kết xác cần phải nghiên cứu sâu và rộng (nhiều loại thực phẩm, vùng miền khác nhau….) Đồng thời nghiên cứu phát tán kim loại nặng vào thực phẩm để có biện pháp phịng ngừa và kiểm sốt 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiềng Việt Lê Lan Anh, Lê Trƣờng Giang, Đỗ Việt Anh và Vũ Đức Lợi (1998), “ Phân tích kim loại nặng lƣơng thực, thực phẩm phƣơng pháp Von-Ampe hoà tan điện cực màng thuỷ ngân” , Tạp chí phân tích Hố, Lý Sinh học, Tập 3(2), Trang 21-24 Nguyễn Thị Vân Anh (2008), Nghiên cứu đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại thuôc đông y , Luận văn thạc sỹ khoa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Thúc Bình, Trần Tứ Hiếu, Phạm Luận (1996), “ Xác định trắc quang Cu, Ni, Mn, Zn hỗn hợp với pyridin-azo-naphtol (PAN)” , Tạp chí phân tích Hố, lý Sinh học, Tập 1(3+4) Hoàng Văn Bính (1996), Độc chất học cơng nghiệp dự phịng nhiễm độc sản suất, Tập 1, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Định, Dƣơng Ái Phƣơng, Nguyễn Văn Đến (2000), Kết hợp phương pháp phân tích quang phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử để phân tích kim loại thành phẩm, Hội nghị khoa học phân tích Hố, Lí và Sinh học việt nam lần thứ nhất, Hà nội, Việt Nam http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/suc-khoe/32844_Ha-Noi-Rau-o-nhiem- turuong-den-cho.aspx Phạm Luận và cộng (1995), Xác định kim loại mẫu nước phép đo phổ phát xạ nguyên tử, ĐHTH Hà nội Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu (2000), “ Xác định lƣợng vết kim loại bia phƣơng pháp cực phổ ” , Tạp chí phân tích Hố, lí Sinh học, Tập 1(1+2) Thành Trinh Thục, Nguyễn Xuân Lãng, Bùi Mai Hƣơng, Nguyễn Đoàn Huy và Nguyễn Nhƣ Tùng (2007), Ứng dụng phương pháp cực phổ xác định số kim loại nặng số loại thực phẩm hấp phụ đất trồng, Bộ công nghiệp- Vụ Khoa học công nghệ 64 10 Lê Ngọc Tú (2006), Độc tố học an toàn thực phẩm, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội 11.http://vov.vn/Home/Nhieu-loai-thuc-pham-o-Ha-Noi-nhiem-chi/20115/173986 vov,3/5/2001 12.http://vietbao.vn/Suc-khoe/Lien-tuc-phat-hien-thuc-pham-chua-hoa-chat-doc/ 65265784/248/ 13.http://vietbao.vn/Xa-hoi/Nhieu-loai-rau-dang-bi-nhiem-kim-loai-nang/1076254/157 14 http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%B1c_ph%E1%BA%A9m Tiếng Anh 15 Al Moaruf Olukayode Ajasa, Muibat Olabisi Bello, Asiata Omotayo Ibrahim, Isiaka Ajani Ogunwande, Nureni Olayide Olawore (2004), “Heavy trace metals and acronutrients status in herbal plants of Nigeria”, Food Chemistry, Volume 85, pp 67–71 16 Angeline M.Stoyanova (2004), “Determination of Cr(VI) by a Catalytic Spectrometic Method in the presence of p-Aminobenzoic acid”, Turk.J.Biochem, Volume 29, pp 367-375 17 Angeline M.Stoyanova (2004), “Determination of Cr(VI) by a Catalytic Spectrometic Method in the presence of p-Aminobenzoic acid”, Turk.J.Biochem, 29(2), pp 104-207 18 A Manivannan, R Kawasaki, D A Tryk and A Fujishima (2004), “Interaction of Pb and Cd during anodic stripping voltammetric analysis at boron-doped diamond electrodes”, Electrochimica Acta, 49(20), pp 33133318.21 A.T Townsend and I Snape (2008), “Multiple Pb sources in marine sediments near the Australian Antarctic Station, Casey” , Science of The Total Environment, 389(2-3), pp 466-474 19 B W.Bailey , R.M.Donagall and T.S West (2001), “A spectrofluorimetric method for the determination of submicrogam amounts of copper”, Talanta, 13(12), pp 1661 -1665 20 Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang (2001) “Highly sensitive spectrofluorimetric determination of trace amount of Chromium with 2- 65 hydroxy- 1- naphtaldehyene- 8- aminoquinoline”, Analytical letters, 34(8), pp 1341- 1352 21 Daniela Schiavo, José Y Neira and Joaquim A Nóbrega (2008), “Direct determination of Cd, Cu and Pb in wines and grape juices by thermospray flame furnace atomic absorption spectrometry”, Talanta, In Press, Corrected Proof, Available online 22 Dong Yan-Jie, Ke Gai (2006), “The application of gibberellic acid to the determination of trace amounts of lead by spectrofluorimetry”, Journal of the Chinese Chemical Society, 52(6), pp 1131-1135 23 F.Queirolo, S.Stegen, M.Restovic, M.Paz, P.Ostapzuk, M.J.Schwuger, L.Munoz (2000), “ Total arsenic, lead, anh cadmium levels in vegetables cultivated at the Andean villages of northern Chile”, Sci Total Environ, 255(1-3), pp 75-84 24 Gil Ho Hwang, Won Kyu Han, Joon Shik Park and Sung Goon Kang (2008), “Determination of trace metals by anodic stripping voltammetry using a bismuth-modified carbon nanotube electrode”, Talanta, 76(2), pp 301-308 25 He Xu, Liping Zeng, Dekun Huang, Yuezhong Xian and Litong Jin (2008), “A Nafion-coated bismuth film electrode for the determination of heavy metals in vegetable using differential pulse anodic stripping voltammetry: An alternative to mercury-based electrodes”, Food Chemistry, 109(4), pp 834-839 26 Hye-Sook Lim, Jin-Soo Lee, Hyo-Taek Chon and Manfred Sager (2008), “Heavy metal contamination and health risk assessment in the vicinity of the abandoned Songcheon Au–Ag mine in Korea”, Journal of Geochemical Exploration, 96(2-3), pp 223-230 27 I Chuan CHUANG, Yeou-Lih HUANG, Te-Hsien LIN (1999), “Determination of lead and cadmium in Chinese crude drugs by graphite funace atomic absorption spectrometry”, The Japan Society for Analytical Chemistry, 15, pp 1133-1136 66 28 Jozep Szkoda and Jan Zmudzki (2005), “Determination of lead and cadmium in biological material by graphite furnace atomic absorption spectrometry method”, Bull Vet Inst Pulawy, 4, pp 89-92 29 Latif Elỗi, Zikri Arslan and Julian F Tyson (2008), Determination of lead in wine and rum samples by flow injection-hydride generation-atomic absorption spectrometry”, Journal of Hazardous Materials, In Press, Corrected Proof, Available online 30 Locatelli C (2000), “Proposal of new analytical procedures for heavy metal determination in mussels, clams and fishes”, Food additives and contaminants, 7, pp 769-774 31 Marcos Pérez-López, María Hermoso de Mendoza, Ana López Beceiro and Francisco Soler Rodríguez (2008), “Heavy metal (Cd, Pb, Zn) and metalloid (As) content in raptor species from Galicia (NW Spain)”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 70(1), pp 154-162 32 Mehrorang Ghaedi, Khodabakhsh Niknam, Ardeshir Shokrollahi, Ebrahim Niknam, Hamid Reza Rajabi and Mustafa Soylak (2008), “Flame atomic absorption spectrometric determination of trace amounts of heavy metal ions after solid phase extraction using modified sodium dodecyl sulfate coated on alumina”, Journal of Hazardous Materials, 155(1-2), pp 121127 33 M.G.M Alam, E.T Snow, A Tanaka (2002), “ Arsenic and heavy metal contamination of vegetables grown in Samta village, Bangladesh”, Asenic Exposure and health effects, 5, pp 103-114 34 Mohamed Maanan (2008), “ Heavy metal concentrations in marine molluscs from the Moroccan coastal region”, Environmental Pollution, 153(1), pp 176-183 35 Mónica Cecilia Vargas Mamani, Luiz Manoel Aleixo, Mônica Ferreira de Abreu, Susanne Rath (2005), “Simultaneous determination of cadmium and 67 lead in medicinalplants by anodic stripping voltammetry”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 37, pp 709–713 36 Mustafa Tỹrkmen, Aysun Tỹrkmen, Yalỗn Tepe, Alpaslan Ate and Kutalm Gökkuş (2008), “Determination of metal contaminations in sea foods from Marmara, Aegean and Mediterranean seas: Twelve fish species”, Food Chemistry, 108(2), pp 794-800 37 M Ghaedi, A Shokrollahi, A.H Kianfar, A.S Mirsadeghi, A Pourfarokhi and M Soylak (2008), “The determination of some heavy metals in food samples by flame atomic absorption spectrometry after their separationpreconcentration on bis salicyl aldehyde, 1,3 propan diimine (BSPDI) loaded on activated carbon”, Journal of Hazardous Materials, 154(1-3), pp 128-134 38 N Pourreza and K Ghanemi (2008), “Determination of mercury in water and fish samples by cold vapor atomic absorption spectrometry after solid phase extraction on agar modified with 2-mercaptobenzimidazole”, Journal of Hazardous Materials, In Press, Corrected Proof, Available online 39 Petrovic, Dewal (1998), Analytical letter, 31(12), pp 2077-2091 40 Peter Heitland and Helmut D Koster (2006), “Biomonitoring of 30 trace elements in urine of children and adultus by ICP-MS”, Clinica Chimica Acta, 365(1-2), pp 310-318 41 R Agraz, M T Sevilla and L Hernandez (1995), “ Voltammetric quantification and speciation of mercury compounds”, Journal of Electroanalytical Chemistry, 390(1-2), pp 47-57 42 Simone Griesel, Antje Kakuschke, Ursula Siebert and Andreas Prange (2008), “Trace element concentrations in blood of harbor seals (Phoca vitulina) from the Wadden Sea”, Science of The Total Environment, 392(2-3), pp 313-323 68 43 S García Salgado, M.A Quijano Nieto and M.M Bonilla Simón (2008), “Assessment of total arsenic and arsenic species stability in alga samples and their aqueous extracts”, Talanta, 75(4), pp 897-903 44 Wenling Hu, Fei Zheng and Bin Hu (2008), “Simultaneous separation and speciation of inorganic As(III)/As(V) and Cr(III)/Cr(VI) in natural waters utilizing capillary microextraction on ordered mesoporous Al2O3 prior to their on-line determination by ICP-MS”, Materials, 151( 1), pp 58-64 69 Journal of Hazardous ... KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN - NGUYỄN THỊ NGA XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƢỢNG CAO TẦN CẢM ỨNG PLASMA ICP- MS Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60 44 29... phƣơng pháp xác định lƣợng vết kim loại nặng 10 1.3.1 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng plasma cao tần cảm ứng ICP- MS 10 1.3.2 Các phƣơng pháp phân tích quang học 14 1.3.2.1 Phƣơng pháp. .. quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP- AES hay ICP- OES)…Phƣơng pháp ICP- MS hẳn kĩ thuật phân tích kim loại nặng khác điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác