Sử dụng mẫu sinh học để đánh giá ô nhiễm asen trong nước giếng khoan tại khu vực nông thôn và đề xuất giải pháp khắc phục

DAI HOC QUOC GIÀ HA NOI TRl/ÒNG DAI HOC KHOA HOC Tl/NHIÉN /? BAO CAO TONG KET DE TAI: QMT.04.04 SÙDUNG MÀU SINH HOC DE DÀNH GIÀ Ó NHIÈM ASEN TRONG Nl/ÒC GIÉNG KHOAN TAI KHU VlTC NÒNG THÒN VA DE XUAT GIÀI PHÀP KHÀC PHUC Don vi thitc hién: Trung tàm Nghién cuu Cóng nghé Mói tru&ng vàPhàt trién Ben Vùng (CETASD), Tru&ng Dai hoc Khoa hoc Tu nhién CETiSD DAI HOC QUÓC GIÀ HA NQi TRUNG TÀM THQNG TIN THU VIÉN or/ 30 HA NÓI - 2005 Biéu màu C-BC-01-THTH BAO CAO DINH KY TÌNH HÌNH THl/C HIÈN DE TÀI/ DlT AN Nhàn ngày / /200 (6 thàngl Idn, truàc 15/3 va 15/9 hàng nàm) Ky:2 Noi nhan bào cào: Ban Khoa hoc va Gòng nghé, Dai hoc Qudc Già Ha Nói Vàn phdng Chirong trình: Tén De tài: Tié'ng Viét; Sùdung màu sinh hoc dédành già ó nhiém asen nuàc gieng khoan tal khu vuc nóng thịn va de xudt giài phàp khàc phuc Ngày bào cào 15/04/2005 Ky:2 Tié'ng Anh: Using of biomarkers to estimate arseuic contamination in groundwater at rural areas and suggestionfor mitigation Ma so: QMT.04.04, Càp Dai hgc Qudc Già Co quan chù tri: Trudng Dai hgc Khoa hgc Tu nhién Chù nhiém de tài: GS.TS Pham Hùng Viét Giàm ddc Trung tàm Nghién ciiu Cóng nghé Mói rudng va Phàt trién Ben viing Trudng Dai hgc Khoa hgc Tu nhién Thdi gian thirc hién: 12 thang, tir 8/2004 dén 8/2005 Tong kinh phi thirc hién: 100 triéu ddng Gịng trình chinh thufc dà thuc hién tinh tir ngày thàng nàm 2004 dén ky bào cào: Dà thuc hién muc tiéu cung càp càc diì liéu ve miic dị ó nhilm asen nude ngàm va tich luy co the ngudi tai mot sd khu vuc nóng thón ddng bang Bàc bị b) Di xuàt giài phàp khàc phuc, giàm nhe nhilm asen nhu xày bé Igc càt tai quy mó già dlnh hoac tram càp nude tàp trung tuyén xà 10 u càu khoa hoc dịi vdì san pham tao (dang kèt qua II, III) TT Tén san pham Bào cào tòng két Yéu càu khoa hgc Chù thich + Xày dung dugc qui trình xu ly va Cd kèm theo phàn tich asen màu toc + Cung càp càc dir liéu vi miic dị ó nhilm asen nude ngàm va tich luy co thè ngudi tai mot sd khu vuc nóng thịn ddng bang Bàc bò + DI xuàt giài phàp khàc phuc, giàm nhe nhiém asen nhu xày bè Igc càt tai quy mó già dình hoac tram càp nude tàp trung tuyén xS bào cào 11 Nhàn xét va dành già két qua dat dugc (Trong thdi gian lién quan dén bào cào) • Qui trình phàn tich asen màu toc dà xày dung, tdi uu va hoàn thién Phuong phàp xù ly va phàn tich asen màu toc thu dugc co dò chinh xàc, làp lai va tin cày cao Viéc su dung ky thuàt 16 vi song co uu diém ve tiét kiem thdi gian, hoà chat, ed nàng suàt phàn tich cao khà nàng xu ly ddng loat màu mot dilu kién da dugc chuong trình hồ Qua trình phàn huy màu xày triet de khóng gian kin, trành ó nhilm cho ngudi làm viéc • Nghién ciiu hàm lugng asen càc giéng khoan dugc lày d huyen Hoài Diic (càch trung tàm Ha nói 25 km), Càc mdi tuong quan giua hàm lugng asen càc giéng khoan vdi càc chi tiéu khàc nhu dị dàn, the oxi hồ khir, hàm lugng sàt va photphat dà dugc làm sàng tò Két qua khào sàt cho thày mói trudng khir chiém uu thè vdi già tri trung blnh khoàng -120mV, hàm lugng trung bình ciia sàt va photphat 6.5 mg/1 va 0.7 mg/1 Sd liéu cùa 54 màu nude cho thày hàm lugng asen phàn bd tir - 434 |ig/l vdi già trj trung blnh 251 |ig/l Nhung ngudi dàn d vùng dà dùng bé Igc càt de loai bd sàt va mot phàn asen ddng két tua vdi càc hydroxit sàt (III) co nude ngàm Tuy nhién, hàm lugng sàt khóng dù Idn de hàp thu tồn bị asen nén hàm lugng asen nude Igc vàn cao (trung blnh 81 [ig/l ) Do dà, nhùng ngudi dàn d day dà tiép xùc vdi mùc dò asen khà cao cà nude ngàm chua Igc va dà Igc Trong nghién cùxi 204 màu tdc va 50 màu nude tiéu cùa ngudi dàn d day dà dugc lày de phàn tich hàm lugng asen tóng va càc dang asen khac Su tich luy asen càc màu toc dat tdi 1.71 mg/kg (0.16 - 10.36 mg/kg) so sành vdi vùng ddi chóng 0.25 mg/kg, co 61.8% sd màu cao hon mùc dò cho phép cùa WHO (1 mg/kg) Tre em dudi 15 tuoi co xu hudng tich luy asen cao hon d ngudi trudng thành (trung blnh 2.53 mg/kg) Hàm lugng asen nude tiéu cùa ngudi dàn d vùng bi ó nhilm 146 |ag/l (30-394 |ig/l) dugc so sành vdi vùng ddi chùng 77 |j.g/l Càc sd liéu thu dugc cho thày nhung ngudi dàn d xà Son Ddng dang nàm tlnh trang bào dòng vi nhilm dịc asen • Viéc dành già khà nang loai bo asen bang bé Igc càt dugc nghién ciiu d xa ngoai thành Ha Noi vdi 71 giéng khoan Trong sd 71 giéng ed 38 giéng (53,5%) ed nóng dò asen vugt qua tiéu chuan nude udng cùa WHO va cùa Bò Y té Viét Nam quy dinh 10 |ig/l Tai càc bé co nude thó chùa hàm lugng asen cao hon mùc cho phép cho thày 90% sd bé loc co khà nang làm giàm asen tdi hàm lugng 50|ag/l, 40% sd bé giàm tdi nhd hon 10 ^g/1 Tinh trung bình hiéu qua loc càc bé loc càt co the loai tdi 80% hàm lugng asen co nude giéng khoan Sd bé loc khóng dat mùc yéu càu co nguyén nhàn chù yéu co nude giéng khoan Sd bé loc khóng dat mùc yéu càu co nguyén nhàn chù yéu nguón nude ngàm chùa nhiéu asen nhung lugng sàt lai khóng dù de tao nén Idp hàp phu asen Ngoài su co mat cùa photphat vói hàm lugng cao (>2mg/l) sé canh tranh vdi asen càc vi tri hàp phu trén hat Fe(OH)3 làm giàm hiéu qua cùa bé loc Nhln chung hiéu qua loai asen tịt néu nóng dị sàt Idn hon 12mg/l Thuc té cho thày de giàm nóng dò asen nude xuò'ng dudi 50 |ig/l càn co ti le Fé/ As bang 50 trd De dat dugc mùc cho phép cùa TCYTG va cùa Viét Nam ve asen nude àn (10 M-g/L), yéu càu ti le Fé/ As >250 12 Kinh phi Kinh phi luy ké dà dugc càp irudc bào cào là: 50 triéu dóng Kinh phi dà dugc càp ky bào cào: 50 triéu dóng Bang Dgt Thdi gian Sd tién (VND) Ngày 06 thàng 10 nàm 2004 50.000.000 Ngày 28 thàng 12 nàm 2004 50.000.000 Còng luy ké (a va b) 100.000.000 13 Tinh hình sur dung kinh phi de thuc hién De tài tinh dén ky 13ào cào Bang (Viét nam dóng) Thdi gian su dung STT Tóng sd tién da su dung Trong dị Thué Nguyén Thiét Xày khoàn vat liéu bi mày dung chuyén nàng móc nhd va lugng Khàc sua chiJa Tong kinh phi (a va b) Trong do: a) Ngàn sàch SNKH - Tinh dén trudc 71.044.000 ky bào cào: - Trong ky bào 28.956.000 cào: Cịng: b) Càc ngn 100.000.000 40.000.000 vdn khàc: Tóng kinh phi dà dugc càp: 100.000.000 Tòng kinh phi dà su dung: 100.000.000 Sd kinh phi dà quyét toàn: 71.044.000 Càc khoan chi Idn thdi gian lién quan dén bào cào 14 NhQrng vàn de tón tai càn giài quyét 15 Dir kién nhflrng cóng viéc càn trién khai tiép thdi gian tdi 16 Két luàn va kién nghj Càc muc tiéu de cùa de tài dà dugc thuc hién va hoàn thành dùng thdi han vdi chat lugng tòt, ed y nghTa thuc tién cao + Càn md rịng viéc khào sàt tinh hình ị nhilm asen nude ngàm va nude sinh boat d càc vùng nóng thịn Viét Nam + Viéc nghién ciiu nhiing tàc dóng cùa asen sue khoé ngudi dàn d nhiing vùng nguy co cao càn dugc quan tàm + Phò bién va khuyé'n khich viéc su dung càc bé Igc càt de loai bd asen dóng thdi nhàn dang càc vùng ed nude ngàm vdi ndng dò asen cao nhung nóng dị sàt thàp de ed càc giài phàp thay thè nguón nude khàc Chù nhiém de tài (Hg tén, chù ky) Thù trudng co quan chù tri De tài I, chù ky, dóng dàu) HO HI£U TRUONG- Pham Hùng Viét TS.^^)^ rA t4^ BAO CAD TÓNG KET De tài: SÙDUNG MAU SINH HOC DE DÀNH GIÀ Ó NHIÈM ASEN TRONG NlTỊC GIÉNG KHOAN TAI KHU VUC NĨNG THĨN VA DE XUÀT GIÀI PHÀP KHÀC PHUC I DAT VÀN DE O nhiém asen nude ngàm dàc biet nude giéng khoan dà dugc phàt hién tai nhiéu qudc già trén thè gidi vi du Trung qudc, Dai loan, An dò, Bàngladet, Mehico, Achentina, Campuchia va Viét nam Tai Bàngladet vào nhirng nàm 90 càc nhà nghién ciiu dà phàt hién thàm boa nhiém dòc asen trén mot khu vuc dàn cu ròng Idn, tu dd dén vàn d i ó nhiém asen nude ngàm dugc chinh phu nhiéu qudc già va càc nhà khoa hgc trén toàn thè' gidi dàc biet quan tàm (Anawar, 2002) Do asen ed dòc tfnh rat cao, gay hai cho sue khoé ké cà tiép xùc làu dai vdi hàm lugng thàp nén hién Tó chùc Y té thè gidi dà de xuàt tiéu chuàn asen nude udng 10 |ig/l, nàm 2002 Bò Y té Viét nam dà ban hành quy dinh ve tiéu chuàn asen nude càp tai càc nhà mày nude tai càc dị thi tu 50 |j.g/l x'ng 10 \ig/ì Song song vdi viéc diéu tra hàm lugng asen nude, tai càc khu vuc ó nhilm cao càc nhà khoa hgc dà tién hành nghién cuu su tich tu va tàc dòng sinh hgc cùa asen ca the ngudi Càc nghién cùu cho phép tiép càn sàu hon tdi mùc dò nhilm asen thuc su trén càc quàn thè dàn cu dua trén viéc xàc dinh hàm lugng asen màu, nude tiéu va tdc cùa càc ddi tugng co su dung nguòn nude ò nhilm sinh boat Két qua nghién cùu cho thày d nhùng ngudi dugc su dung nude khóng ị nhilm asen hàm lugng asen nude tiéu khoàng 10 \ig/\ d nhùng ngudi su dung nude co hàm lirgng asen cao hgn lOO^g/1, su tich luy asen nude tiéu ed thè tdi 170p.g/l Hàm lugng asen tdc cùa ngudi dàn sdng tai khu vuc khóng co ò nhilm asen thudng d mùc 0,02-0,2 mg/kg (WHO-2000) tai càc diém ed ó nhilm già tri co the tdi lOmg/kg Tai càc khu vuc nhu Tày Bengan, An dò két qua nghién cuu dich ti hgc cho thày su tàng dàng ké ty le ngudi dàn bi suy giàm sue khoè, màc càc benh vi gan, phịi man tinh, tiéu hồ va thàn kinh so vdi quàn thè dàn dùng nude ed asen nhd hon 50 )ig/lit (SEGH,2000) va d càc quàn thè dàn cu su tich luy asen tdc va nude tiéu cao hon nhiéu so vdi già tri thóng thudng Nghién cuu ve asen dàt va nude dà dugc tién hành tai Viét nam tu sdm nhung ò nhilm asen nude ngàm chi dugc tàp trung khào sàt vào nàm 1999 Su tuong tu ve mat dia chat thuy vàn tai ddng bang chàu thd song Gang, Bàngladet va ddng bang chàu tho song Hong, song Mékóng bào dịng cho càc nhà khoa hgc mot su ó nhilm asen tilm an càc ngudn nude giéng khoan Càc sd liéu nghién ciiu ban dàu chua nhiéu nhung dà cho thày mot nguy co ó nhilm asen ró rét tai nhilu khu vuc thc ddng bang chàu thó song Hong va song Me kịng nhu Ha nói, Phù Thg, Hai Phdng, Nam Dinh, Dóng Thàp, v.v Hàu hét nude ngàm cùa dịng bang chàu thó song Hong ed hàm lugng sàt, mangan va amoni rat cao dà chi ràng dilu kién khù tàng tram tich cùa khu vuc tuong tu nhu Bàngladet (Dàng Vàn Can - 1992, Pham Hùng Viét - 2000, M.Berg-2001) Ké't qua khào sàt so bị tai càc tinh dóng bang Bàc bò cho thày mot sd noi ed hàm lugng asen nude giéng khoan tdi 600|J.g/l, cao hon tiéu chuan cùa TCYTTG 60 Ngày vdi su phàt trién cóng nóng nghiép, sd giéng khoan dugc làp dàt tai càc ho già dlnh khu vuc nóng thịn ngày Idn, nhung hàu nhu khóng co su kièm soàt vi mùc asen Theo bào cào cùa UNICEF va trung tàm ve sinh nude sach nóng thịn thl ed tdi 13% dàn sd Viét nam su dung nude giéng khoan (khoàng gàn 10 triéu ngudi) Viéc tién hành càc nghién cùu dilu tra hàm lugng asen nude sinh boat cùa ngudi dàn va su tich luy sinh hgc vò càn thiét nhàm cung càp tu liéu tin cày cho càc nhà quàn ly ITnh vuc nude sach nóng thón va càc nhà chàm sóc sue khóe ban dàu ed bién phàp bào ve sue khoè còng dòng trudc mot thàm boa tuong tu sé xày gidng nhu d Bàngladet (Pham Hùng Viet-2000, M.Berg-2001) Ngudi dàn tai khu vuc nóng thón Viét nam nhàt càc tinh ddng bang Bàc bị hién dang khai thàc ngn nude ngàm thóng qua càc giéng khoan UNICEF va tu xày làp de phuc vu cho muc dich sinh boat va mot phàn tuoi tiéu VI vày càc giài phàp don giàn, san ed, ré tién va hiéu qua vàn càch thùc phù hgp dua vào thuc té' Vdi càc giéng bi ó nhilm asen thl hién tai bè càt Igc sàt tó bién phàp hiéu qua nhién nd phu thuòc vào thành phàn boa hgc cùa nude ngàm nhàt sàt va photphat, Xuàt phàt tu xu thè ò nhilm asen tai mot sd khu vuc tai ngoai thành Ha nói va mot sd tinh ddng bang Bàc bò ed that, hién du luàn quàn chùng nhiéu hoang mang nhu mùc dị ó nhilm asen nhu thè nào, càn dùng càch de giàm nhe su ed dò lai chua dugc giài quyét triét de, màt khàc ành hudng cùa su ò nhiém asen nude ngàm dén sue khoè cùa ngudi su dung tai Viét nam chua dugc de càp tdi, chùng tòi de xuàt mot du àn nghién cù\i: "Su dung màu sinh hgc de dành già ó nhiém asen nuàc gieng khoan tai khu vuc nóng thón va de xuàt gidi phàp khàc phuc De tài nghién ciiu sé ddng gdp mot phàn vào chuong trình hành dịng qudc già ve dàm bào cung càp nude sach va ve sinh nóng thịn giai doan 2000-2010 Càc két qua cùa de tài sé dua nhùng bang chùng ve mùc dò ò nhiém asen co thè ngudi va nhung nguy co ve sue khoè còng ddng Càc giài phàp giàm thièu sé dugc de xuàt va dành già nhàm giùp cho còng tàc tuyén truyén giào due ngudi dàn tai càc vùng chua ed nude càp nhàn thùc dugc hièm boa cùa ó nhiém nude sinh boat, càc nhà quàn ly sé ed thém co sd de xày dung càc du àn ve càp nude tàp trung cho càc vùng nóng thón II NOI DUNG BÀO CÀO Vdi thdi gian thuc hién tu 8/2004 dén ky bào cào tóng két, de tài da giài quyét dugc càc vàn de sau: Xày dirng va tdi uu qui trình phàn tich asen màu tdc Toc dugc coi mot loai chi thj sinh hgc hùu hiéu cho viéc nghién cùu su nhilm dịc asen man tinh, khóng gay khó khan lày màu, ed su ón dinh va khóng dòi boi diéu kién bào quàn khàt khe (Ann Morgan, 2001; Dombovari, 1998) De xàc dinh hàm lugng asen màu toc bang phuong phàp quang phò hàp thu nguyén td (AAS), càn vó co hồ màu de dua asen tu dang hùu co ve dang vị co hồ tan dung dich Hién ky thuàt xù ly udt vdi axit dàc co tinh óxy boa manh bình Kendan va lo vi song (he kin) dang dugc dùng nhiéu nhàt (Pham Luàn, 1998; Pham Luàn, 1999) Vó co hoà màu he kin dudi diéu kién àp suàt cao thudng hiéu qua hon so vdi he md vi no cho phép thuc hién qua trình phà màu d nhiet dò cao hon diém sòi cùa càc tàc nhàn óxy hồ, tdn it thdi gian va khóng gay màt màu (Damkroger, 1997; Pham Luàn, 1999), song trang thiét bi thudng dàt tién ma khóng phài tàt cà càc phdng thi nghiém déu dàp ùng dugc Do dò chùng tòi dà nghién cUu xày dung va tdi uu quy trình phàn tich hàm lugng asen tóng màu toc vdi cà hai ky thuàt xù ly màu bang lo vi sdng va blnh Kendan 1.1 Phuong phàp nghién cùu Màu toc nghién cùu dugc càt sàt da dàu d vùng cham hoac vùng sau gay, sau rda sach bang xà phdng trung tinh, tràng bang nude càt va sày khó d 60°C • Vó co' hồ màu theo ky thuàt lo vi song: su dung càc axit HNO3, HCl va xù ly theo chuong trình nàng lugng nhu d bang MUC LUC Nguy ca nhiém Asen (thach tin) nc giéng khoan tai mot sd vùng thc dịng bang Bàc bó Tran I Pham Hùns ^ 'té! Pham Thi Kim Trang, Michael Berg Nguyén Thi Minh Hiié Bùi Hong Nhai Vi Thi Mai Lan Tran Thi Hào Pham Thi Dàu \'ù Thi Mai Nguyén \ àn Mài Arsenic poisoning at tube wells in Red river deità, case study at Sondong village Phafìi Thl Kiin Trang Vi Thi Mai Lan Reiji Kubota Shinsuke Tanabe Michael Berg Nguyén Van Min Pham Hunq Vici Random survey of \rsenic Contamination in Tubewell Water of 12 provinces in Vietnam and initially human health 16 Babloe Chander Nguyén Thi Phuong Thao Nguyén Qui Hoa Dành già ành hudng dòc hai cùa Asen nguón nude ngàm tói sue khoé cóng dónu dàn cu tai Ha Nam 25 Dàng Mmh Ngoc Nguyén Khàc Hai va C5 Chander Badloe Nguyén Qu\ Hòa Tinh hình ó nhiém Asen ngn nude ngàm tai xà Hồ Hàu, VTnh Tru Bị De Ha Nam 54 Nguxén Khàc Hai Dà/iq Minh Ngqc va cs Chander Badloe Nguyén Qu\ Hòa Hydrogeoiogical modelMng in the Red river catchment 43 \nnc Esbjorn Toben Orbel Sonnenborg Peter En^esgaard Leij Busberg Xày dung va tói uu qui trinh phàn tich Asen màu toc 44 / 32 ^ Vi Thl Mai Lan Pham Thi Kim Trang Nguyén Thi Minìi Hué Pìtam Hun-.: Vièt Giài phàp su dung l)é loc càt ò quy mò ho già dinh de loai bòt Asen (thach tin) nuóc giéng khoan Samuel Luzi Michael Berg Pìiam Thi Kim Trang Bui Hong Nhàt Pham Hù/f^ \'tcl Arsenic removal from groundwater bv ion co-precipitation in contact filter 56 Cao The Ha Le \'an Chicu Dam \'an Ve Vu Ngoc Dux Truong Phuoc Lai Michael Berg Urs von Gunien nhiém Asen nc ngàm ị tinh Ha Nam va Phù Tho - Hién trang va còna nghé xù ly 65 Ngó Ngoc Càt Le Vàn Cài Ngó Viét Dùng Tran Tiianh Tun? I Mot so thóng tin ve phuang phàp phan tich hàm lucmg Asen màu va nuóc tiéu kién nghi mot so giài phàp ngàn ngùa va giàm thiéu ó nhiém Asen 70 Pham Thuy Nga .Nguyén \'iét Anh XÙ ly Asen nuóc bang phuang phàp cóng két tua va hàp phu trén vat liéu nén dioxit mangan "^9 Nguyén The Dów^ Phan Do Hùng Dào Bich Thùy Kim Ngoc Mai XÙ ly nc sinh boat nhiém Asen bang phuang phàp dién hồ 85 Le Huy Du .Nguvén Phi Hung Sàu giài phàp giàm thiéu Asen khà thi cho nhùng vùng dà phàt hién bi ó nhiém 89 Tran HCai Hoan Dàng Tran Da Rapid screening of Arsenic in groundwater using a luminescent bacterial biosensor 98 Pham Thi Kim Trang Michael Berg Pham Thi Dau Phan: Hung Viet Nguyén Van Mui and Jan Roelof van der Meer Spatial variability of Arsenic in groundwater of the Red River Delta, Vietnam: Sources mobilisation processes 114 Michael Berg Pham Thi Kim Trang Tran Hong Con Caroline Siengel .fakov Bolotin Pham Hung Viet Walter Giger Tiéu chuàn phàn loai ó nhiém Asen nguón nuoc sinh boat nóng thón Ngun Dm/i Ninh 120 XÀY DL/NG VA TĨI UU QUI TRÌNH PHÀN TICH ASEN TRONG MÀU TOC Vi Thi Mai Lan^ Pham Thi Kim T^ang^ Nguyén Thi Minh H u é \ Pham Hùng Viét' ' Trung tàm Nghién cùu Cóng nghé Mói trudng va Phàt trién ben vùng, Trudng Dai hgc Khoa ligc Tunlùén, DHQGHN; ^ Khoa Sinh hgc, Truùng Dai hgc Khoa hgc Tu nhién, DHQGHN TOM TÀT I Màu toc ò ngirdi thiròng diroc dùng de kièm tra dinh lirang cac nguyén tó' kim loai luang vét ca the Càc màu toc duce lày de dàng va khóng dịi hịi diéu kién bào qn khàt khe He thóng vị ca hồ hd va he thóng lo vi song co càc óng km vai hịn hop oxi hoà càc axit HCl, HNO3, H^SO., va H2O2 dà dugc thir nghiém de phàn huy càc màu toc, sau dò phàn tfch hàm lugng asen bang phuang phàp quang phị hàp thu ngun tir vói he thị'ng hydrua hồ Chùng tịi dà chon axit HNO3 va H^OT làm tàc nhàn oxi hồ Dị thu hói cùa phuang phàp dugc xàc dinh bang phàn tich màu toc dà thém mot lugng xàc dinh asen chuan truóc phàn tich va màu toc kiém chùng NCS ZC 81002 Cà he thóng phàn huy va lo vi song déu co dị thu hói asen cao tuang ung 96,6 ± 4,5% (n = 4) va 99,1 ± 5,5% (n = 9) Su ành huang cùa nitrit cho qua trình dà dugc khàc phuc hồn tồn bang càch bó sung axit amido sulphonic vào dung dich màu phàn tich METHOD DEVELOPMENT AND OPTIMIZATION FOR DETERMINATION OF ARSENIC IN HUMAN HAIR SAMPLE Vi Thi Mai Lan', Pham Thi Kim T^ang^ Nguyén Thi Minh Ilue' and Pham Hung Viet' 'Research Cent re for Environmental Technology and Sustainable Development (CETASD), Hanoi University of Science, VNU ; ^ Biology Faculty, Hanoi University of Science, VNU ABSTRACT Human hair is often used in monitoring levels of trace elements in the body Hair samples can be coUected easily and they require no special care when store Digestion procedures using open Kjeldahl flasks or closed-vessel microwavc system were tried Oxidizing mixtures as HCl, HNO3, H2SO4 acids and hydrogen peroxide were tested for decomposing the hair samples then arsenic was determined by HVG/AAS Combinalion of HNO3 and H^O was chosen The recovery was estimated by hair samples spiked with a suitable leve! of arsenic and a certified reference material NCS ZC 81002 (human hair) Both open digestion and microwave system gave good recoveries of arsenic with 96,6 ± 4,5% (n = 4) and 99,1 ± 5,5% (n - 9), respcctively The nitrite intcrfcrence arising during measurement was entirely overcome by adding amidosulfoiiic acid into sample solutions for measurement MỊ DAU Ị nhiém asen nc ngàm dà dugc phàt hien a nhiéu nai trén the giai nhu Bàngladet, Tày Bengan - Ài Dò, Trung Quò'c, Chi Le, My, Viet Nam [4] Asen dugc cho co lién quan tói ti le ung thu da cao a Bàngladet, co mot so nghién cùru cho thà'y tàc dóng cùa nhiém dịc asen trng dién tói mot so benh khàc nhu ung thu bang quang, phói ó Viét Nam theo 44 nghién cùu cùa Pham Thi Kim Trang va càc cóng su, hàm lirgng asen trung bình nc ngàm tai mot so' giéng khoan a vùng chàu thó song Hong 132 |.ig/L va khoàng tu dén 357 (ig/L [9] (tiéu chuàn cho phép ve hàm lugng As nuóc àn theo WHO va Viét Nam hién 10 |ag/L) Do dò, nguòi dàn sinh song a nhùng vùng co thè gap rùi ro cao su dung làu ngày nguón nc ị nhiém asen Tuy nhién, càc dàu hieu làm sàng ve nhiém dòc asen ò Viét Nam vàn chua dugc phàt hien rò ràng, vi vày vàn de dat phài tìm dugc mot chi thi thich hgp nhàn biét su nhiém dòc asen man tfnh de co nhiing giài phàp giàm thiéu trc nị tra nén tram Khi vào ca the, asen (As IH) se dugc luu giù va tfch luy dàn càc mò giàu chat sùng nhu toc, móng tay va da Nịng dị asen dugc tìm thày càc mị cao han càc loai mò khàc Vi vày, toc dugc coi mot loai chi thi sinh hoc hOu hieu cho viéc nghién cùu su nhiém dòc asen man tfnh, khịng gay khó khan lày màu, co su ón djnh va khịng dịi hói diéu kién bào qn khàt khe [1, 5] Phuang phàp thuòng su dung de phàn tfch asen ky thuàt quang phó hàp thu nguyén tu (AAS), dò màu phài a dang dung dich dóng nhàt va nguyén to' phàn tfch phài a nén vị ca Do càn vị ca hồ màu (phà va nén protein cùa toc) de dua asen tu dang hiju ca ve dang vị ca trc tién hành phép AAS Hien ky thuàt xù ly t vói axit dàc co tfnh óxy bịa manh bình Kendan va 16 vi song he kfn (àp suàt cao) dang dugc dùng nhiéu nhàt [7, 8] Vị ca hồ màu he kfn di diéu kién àp suàt cao thuóng hieu qua hon so vói he ma vi nị cho phép thuc hien qua trình phà màu a nhiet dò cao han diém sòi cùa càc tàc nhàn ịxy hồ [2] Vói càc nc phàt trien, phó bién hién càch xù ly lo vi song He thị'ng lo vi song vói càc ị'ng kfn dà thay thè càc he thóng phàn huy màu tón ft thịi gian, triét de va khịng màt chà't phàn tfch [2, 8] Tuy nhién, diéu kien phuang tién tién hành xù ly màu he kfn ihng dịi hịi càc thiét bi dal tién ma khịng phài tàt cà càc phòng ihf nghiém déu dàp ùng dugc Do dò, muc tiéu cùa chùng tòi bào nghién cùu xày dimg va tói lai quy trình phàn tfch hàm lugng asen long màu lóc vói cà hai ky thuàt xù ly màu bang lo vi song va bình Kendan THlTC NGHIÉM Dung cu, thiét hi I - Mày quang phó hàp thu nguyén tu (AAS) hàng Shimadzu Model AA-6800 ghép nói thiét bi tao khf hydrua HVG-1 - Lo vi song hàng National Model NN-C988W (Capacity 900 W) kèm theo bị óng teflon MPR 600/1OM - Càc bình Kendan, bép dun càch cài, tu sày - Bình dinh mire, pipet thuy tinh, micropipel, càc óng nghiém nhua P.P 15, 50 mL (Greiner) Hồ chat - Dung dich chuàn góc As (III) I g/I., Fluka - Càc axit HCl 36%, HNO, 65%, Il.SO,; 98% va dung dich H.O 30%, pA, Merck - Càc hoà chà! NaI, NaOH, NaBH4, HS03NH2, axit L (+) ascorbic pA, Merck - Càc dung dich chuàn kiém chùiìg ICP multi-elemenl (As 100 mg/L), As V g/L pha tu muói Na2HAs04, Merck 45 - Màu toc kiém chùng C:KM (NCS ZC 81002) - Khf axetiien 99%, argon 99.9% Phuang phàp nghién curu De xàc dinh hàm lugng asen càc màu (màu toc sau xù ly), chùng tòi su dung thiéì bi HVG/AAS va dung dng chn vói càc dung dich asen co nóng dị 1; 2,5; 5; 7,5; 10 |ig/l dugc pha tu dung dich chuàn góc As (III) g/L Duóng chuàn sau dung dugc kiém tra bang càc dung dich chuàn ICP As (III) va As (V) 2,5 |ag/L Màu toc nghién cùu dugc càt sàt da dàu a vùng chàm hoàc vùng sau gay de giàm bót khà nàng nhiém bàn tu ben ngồi, sau rùa sach bang xà phịng trung tfnh, tràng bang nc càt va sày khị a 60 °C, càt ngàn khoàng cm, cho vào tùi nilon sach co khồ kfn, de nai khó rào a nhiét dị phịng Qua trình vị ca hồ màu toc dugc thuc hién theo hai ky thuàt: lo vi song (àp st cao) va bình Kendan (vó ca hồ bang nhiet) Vói cà hai ky thuàt này, vice chgn tàc nhàn ịxy hồ rat quan trgng cho viéc xù ly màu khịng qua phùc tap va qua trình vị ca hồ xày hồn tồn Càc axit thng dùng axit clohydric, nitric, sulfuric, pecloric hồc hịn hgp cùa chùng vói hydropeoxit chat co tfnh ịxy hồ se làm tàng khà nàng phà huy màu Axit pecloric HCIO4 co khà nàng ịxy hồ manh nhàt nhung de gay nguy hiém [2J Do dò de dàm bào tfnh an tồn, chùng tịi khịng su dung axit Vói phuang phàp vị ca hồ màu bình Kendan, hịn hgp ịxy hồ dugc chgn de nghién cùu HNO3, H2SO4 va H^O phuang phàp lo vi song, chùng tịi khịng su dung axit H-,S04 axit lồ nhiet manh khòng co Igi dùng he kfn co àp suàt cao Tuy nhién, càc oxit nita va nitrosyl clorua tao thành tu nitrii qua trình vị ca hoà màu làm giàm khà nàng phàt hien toàn bị lugng As hồ tan khà nàng ịxy hồ manh cùa chùng càn Irò su tao thành khf asin AsH^ De trành ành huòng này, càn loai bò càc nitrii bang axil amido sulfonic HSO3NIL (ASA) vi nò co khà nàng khù chgn loc dói vói nitrit theo phuang trình sau [2]: NO, + HSO.NH, (H^) ^ N: + HSO; + H.O (1) Mal khàc lirgng nitrat du va nitrii ành huòng dén phép AAS, làm giàm hieu suàt khù As (V) phàn ùng: N O , , NO, + ~> L + N O , , NO (2) Han nùa, lugng L sinh nhiéu se tao thành két tua gay nhiéu thuc hien phép Do dị trc thuc hién phàn ùng khù As (V) ve As (III), chùng tói cho thém dung dich ASA vào màu Vi vày, càc vàn de cu the càn nghién cùu là: • Ky thuàt vị ca hồ màu bình Kendan: khào sài chgn nóng dị ASA thfch hgp • Ky tht vị ca hồ màu bang lo vi song: Hịn hgp ịxy hồ Nóng dị ASA Thói gian phàn ùng giùa ASA vói nitrit 46 • Dị làp lai va dị chfnh xàc cùa phuang phàp Vị co hồ màu theo ky thuat lo vi song * Khào sàt hịn hgp óxy hồ màu: càn chfnh xàc 0,3 g lóc cho vào óng teflon, thém vào càc hịn hgp ịxy hồ nhu sau: A: mL HCl, mL HNO,, mL H.O, B: mL HCl, mL HNO„ mL H A C: mL HNO,, mL H.O, Sau dò, day nàp, làc nhe, vàn chat nàp va cho vào 16 vi song, xù ly theo chuang trình nàng lugng nhu a bang De nguòi, gom màu dà xù ly vào lo nhua chia vach, dinh mùc dén 15 mL bang nc càt Lày mL mịi loai màu dà xù ly, thém 1,2 mL ASA 200 mg/mL (nóng dị ASA dung dich phàn ùng khồng 400 mmol/I.), de 10-15 phùt, thém tiép 0,3 mL dung dich NaI 50%, de 30 phùt Dinh mùc dén IO mL va xàc djnh nóng dị asen bang thiét bi HVG/AAS Bang L Nàng lirong cung càp cho qua trình vó co hồ màu io vi song CÀC bc Che dị Thòi gian (phùt) Low Medium 10 2 High Medium 15 Medium 10 * Nghién cùu ành bng cùa nóng dị ASA dén phép xàc dinh asen: tuang tu nhu trén, chùng tòi thém vào màu càc thè tfch ASA 200 mg/mL khàc (vói nóng dị dung dich phàn ùng 10, 20, 30, 40, 100, 200, 270, 34(X 410, 590 mmol/L) * Khào sàt chgn thịi gian lói iru cho phàn ùng giùa ASA va nitrii: thuc hién phàn ùng càc khồng thói gian 1, 5, 15 va 30 phùt Ky tht vị co hồ màu bình Kendan Càn chfnh xàc 0,3 g lóc cho vào bình Kendan, thém mL HNO, dàc, de 12 tié'ng (hoàc qua dém) Thém tiép mL HNO, 65%, mL H,0, 30%, mL H,SO, 98% va dun càch cài ó nhiet dò 250 - 300*'C cho dén khòng khf màu nàu (NO,) va xuàt hién khf tràng (SO,), thu dugc dung dich De nguòi, gom rnàu dà xù ly vào lo nhua chia vach, dinh mùc dén 15 mL bang nuóc cài Lày mL dung dich màu sau xù ly, ihcm vào càc the tfch ASA 200 mg/mL cho nóng dị dung dich phàn img 0, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 250, 300, 350, 400 mmol/L, làc déu, de 10 - 15 phùt Sau dò thém 0,3 mi dung dich khù NaI 50%, de 30 phùt (mói mùc nghién cim làm làp lai làn) Dinh mùc dén 10 mL bang niróc cài va xàc dinh hàm lugng asen bang phcp HVG/AAS 47 KÉT QUA VA THÀO LN Vó co hồ màu theo ky thuàt lo vi song Két qua a hình cho thà'y hịn hgp ịxy hồ B va C cho két qua phàn tfch asen màu toc cao han so vói hịn hgp A, nhung su khàc thuc hién vị ca hồ màu bang hịn hgp B va C khóng dàng ké Nhu vày, axil HNO, dóng vai irị chù u viéc phà huy màu khà nàng ịxy hồ manh ma khịng càn thiét bÓ xung thém axit HCl Lugng axil HNO, dù va thfch hgp cho qua trình mL Do dò, chùng tòi chgn hgp vò ca hồ màu góm mL HNO, va mL H2O2 Trong phuang phàp này, làc dung cùa viéc thém axil ASA vào màu truóc xàc dinh As bang thiét bi HVG/AAS dugc thè hien rò ràng Phép hồn tồn khịng thuc hién dugc khịng bị xung ASA lugng axit nitric du va nitrii vói càc san phàm khf nhu NO, tao thành màu nhiéu ma khịng bay hai ngồi qua trình xù ly Trong phàn tfch asen bang thiét bi HVG/AAS co su dung NaBH4làm chat khù, tàc dung khù cùa nò sé giàm di gap càc tàc nhàn òxy hồ manh nhu nitral, nitrit, dị càn tra qua trinh tao asin dàn dén khà nàng phàt hién As màu hieu qua [6] te Hình L Khào sàt càc hịn hgp óxy hồ (O - khịng thém ASA; A, B, C - thém ASA 400 mmol/L) k» I Lua chgn nóng dị ASA thfch hgp nhu thói gian phàn ùng tói uu rat quan trgng de loai bị hồn tồn ành hng cùa nitrat va nitrit, mal khàc trành làng phf hoà chat, tiét kiém thịi gian dóng thói co thè gay nhùng ành huòng khòng tot néu cho qua du Dua vào két qua nghién cùu su ành huòng cùa lirgng ASA thém vào, chùng tòi thày ràng phép dat kél qua cao nhàt nóng dị ASA dung dich phàn ùng 30 mmol/I^ (hình 2) va thịi gian phàn ùng tịt nhàt 15 phùt (hình 3) 10 20 30 40 100 270 340 410 590 Nóng dị ASA (mmol/L) Hình Khào sàt nóng dị ASA Hình Khdo sàt thùi gian phan ùng loai nitrit 48 e xac d.nh dò chfnh xàc va dò làp lai cùa phuang phàp, chung tịi su dung màu toc kièm chóng Certified Reference Material) NCS ZC 81002, dị nóng dị asen 0,59 ± 0,07 mg/kg Xù y va phan t.ch màu ò càc diéu kién dà chon, làm làp lai làn, két qua thu duoc rat tot vói nóng asen xàc d|nh duoc 0,58 ± 0,03 mgAg (99,1 ±5,5%) Vo co hoa màu bình Kendal y mau bình Kendan ị nhiet dị cao mot phuang phàp truyén thò'ng duoc nhiéu phòng thl nghiém àp dung va duoc coi phuong phàp xù ly màu tiéu chuàn Viéc su dung hop gom nhiéu tàc nhàn ịxy hồ làm tàng hiéu qua vó co hồ màu, dị axit H,SO, dịng vai trị giù chat phàn tfch qua trình xù ly màu Trong nghién cùu này, chung tòi dà tién hành khào sàt tàc dung cùa viéc bó sung axit ASA vào màu truóc thuc hién phàn ùng khù As (V) ve As (III) Két qua thu duoc nhu sau (hình 4): 0.4 5* 0.3 4- •è co 0.1 e - ^