Xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước ngầm tóc và móng của người dân ở bãi thu gom tái chế rác thải điện tử thuộc thị trấn như quỳnh văn lâm hưng yên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRỊNH NHẬT QUANG XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC NGẦM, TÓC VÀ MÓNG CỦA NGƯỜI DÂN Ở BÃI THU GOM, TÁI CHẾ RÁC THẢI ĐIỆN TỬ THUỘC THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH – VĂN LÂM – HƯNG YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRỊNH NHẬT QUANG XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC NGẦM, TÓC VÀ MÓNG CỦA NGƯỜI DÂN Ở BÃI THU GOM, TÁI CHẾ RÁC THẢI ĐIỆN TỬ THUỘC THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH – VĂN LÂM – HƯNG N Chun ngành: Hóa học phân tích Mã số : 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Tạ Thị Thảo Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn2 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trịnh Nhật Quang Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn3 LỜI CẢM ƠN Cuốn luận văn hoàn thành không thành riêng cá nhân mà cịn kết tinh cơng sức lao động, tình u thương lịng nhiệt tình giúp đỡ thầy cơ, gia đình bạn đồng nghiệp Lời đầu tiên, Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến cô giáo Tạ Thị Thảo, người định hướng, giao đề tài hướng dẫn em thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo khoa Hố học – Trường Đại Học Sư Phạm Thái Nguyên thầy giáo khoa Hố Học – Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội tận tình giảng dạy, bảo, truyền đạt cho em kiến thức lý thuyết thực nghiệm giúp em vững vàng trình nghiên cứu khoa học Cuối cùng, xin cảm ơn bạn học viên K18 cao học Hoá – ĐHSP Thái Nguyên bạn sinh viên Khoa Hoá học giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này! Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm 2012 Học viên Trịnh Nhật Quang Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn4 i MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục .i Danh mục bảng iii Danh mục hình iv MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan rác thải điện tử 1.1.1 Tình hình rác thải điện tử giới 1.1.2 Đặc điểm rác thải điện tử 1.1.3 Tình hình thu gom, tái chế xử lý rác thải điện tử Việt Nam [33] .9 1.2 Ơ nhiễm kim loại nặng với mơi trường sống 11 1.3 Ứng dụng mẫu sinh học(tóc móng) nghiên cứu nhiễm độc kim loại nặng 15 1.3.1 Sự tạo thành tóc móng tay 15 1.3.2 Sự tích lũy kim loại nặng tóc móng[37] 17 1.4 Các phương pháp xử lý mẫu tóc móng 18 1.4.1 Nguyên tắc xử lý mẫu[2] .18 1.4.2 Một số phương pháp xử lý mẫu tóc, móng xác định hàm lượng kim loại nặng .20 1.5 Phương pháp khối phổ plasma cao tần cảm ứng ICP - MS [5] 26 1.5.1 Sự xuất chất phổ ICP-MS 27 1.5.2 Ưu điểm phương pháp phân tích ICP-MS .27 1.5.3 Một số cơng trình nghiên cứu phân tích kim loại nặng ICP – MS đối tượng nghiên cứu .30 Chương THỰC NGHIỆM 32 2.1 Hóa chất, thiết bị 32 2.2 Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu 33 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn5 ii 2.3 Lấy mẫu xử lý mẫu 34 2.3.1 Lấy mẫu 34 2.3.2 Xử lý mẫu .37 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Điều kiện phân tích kim loại nặng thiết bị ICP-MS 40 3.1.1 Chọn đồng vị phân tích 40 3.1.2 Tóm tắt thơng số tối ưu 41 3.1.3 Giá trị SD phương pháp phân tích ICP-MS .41 3.2 Kết phân tích mẫu nước ngầm 48 3.3 Nghiên cứu điều kiện xử lý mẫu tóc móng tay 55 3.3.1 Nghiên cứu trình xử lý mẫu 55 3.3.2 Đánh giá độ phép đo 56 3.3.4 So sánh hiệu suất thu hồi qui trình ( theo hệ kín ) 58 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn6 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Các chất độc hại rác thải điện, điện tử Bảng 1.2 Kết so sánh phương pháp xử lý mẫu khác 21 Bảng 1.3 Kết xác định hàm lượng số kim loại nặng dùng hệ HCl H2O2 22 Bảng 1.4 Chương trình lượng cho xử lý mẫu lị vi sóng 22 Bảng 1.5: Hàm lượng trung bình ngun tố mẫu tóc móng chân 23 Bảng1.6: Thời gian quy trình phá mẫu tóc với hỗn hợp HNO3, H2O2 HF 24 Bảng 1.7: Kết phân tích mẫu máu mẫu tóc 24 Bảng 1.8: Hàm lượng Pb Cr theo độ tuổi 25 Bảng 1.9: Hàm lượng Pb Cr theo giới tính 26 Bảng 1.10: Hàm lượng Pb Cr theo màu tóc 26 Bảng 1.11: So sánh khả phát kỹ thuật phân tích 29 Bảng 1.12: Hàm lượng trung bình kim loại Ba, Sr, Cd, Pb có tóc nhóm đối tượng 30 Bảng 1.13: Hàm lượng số nguyên tố tóc 31 Bảng 2.1: Mẫu nước ngầm 35 Bảng 2.2: Mẫu tóc móng 36 Bảng 2.4: Các thông số tối ưu cho máy đo ICP-MS 41 Bảng 2.5: Đường chuẩn xác định kim loại nặng 43 Bảng 3.1: Kết phân tích mẫu nước ngầm (mg/l) 48 Bảng 3.2: Hàm lượng giới hạn số nguyên tố theo QCVN 09 : 2008/BTNMT 49 Bảng 3.3: Hàm lượng trung bình nguyên tố mẫu nước ngầm 54 Bảng 3.4: Kết khảo sát số qui trình phá mẫu theo hệ kín hệ hở 55 Bảng 3.5: Nồng độ kim loại dung dịch chuẩn kiểm tra 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn7 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 : Rác thải điện tử chất thành đống Hình 1.2: Châu Á – điểm đến rác điện tử[27] Hình 1.3: Thành phần rác thải điện tử khu vực Tây Âu [27] Hình 1.4: Thu gom rác thải điện tử Hình 1.5: Tái chế rác thải điện tử 10 Hình 1.8: Tỉ lệ ứng dụng ICP – MS lĩnh vực 30 Hình 2.1: Sơ đồ khối nguyên tắc cấu tạo hệ ICP- MS 32 Hình 2.2: Hình ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000) 33 Hình 2.3 Bản đồ khu vực lấy mẫu 34 Hình 2.4 Bộ phá mẫu tự chế 39 Hình 3.1: Hàm lượng As mẫu nước ngầm 49 Hình 3.2: Hàm lượng Cd mẫu nước ngầm 50 Hình 3.3: Hàm lượng Cr mẫu nước ngầm 50 Hình 3.4: Hàm lượng Cu mẫu nước ngầm 50 Hình 3.6: Hàm lượng Mn mẫu nước ngầm 51 Hình 3.7: Hàm lượng Pb mẫu nước ngầm 51 Hình 3.8: Hàm lượng Zn mẫu nước ngầm 52 Hình 3.9: Hàm lượng Hg mẫu nước ngầm 52 Hình 3.10: Hàm lượng Co mẫu nước ngầm 52 Hình 3.11: Hàm lượng Ni mẫu nước ngầm 53 Hình 3.12: So sánh hàm lượng trung bình hàm lượng giới hạn 53 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn8 MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật công nghệ, hàng loạt thiết bị điện, điện tử đời, đồng nghĩa với gia tăng nhiều loại rác thải điện tử Chính vậy, rác thải điện tử vấn đề “nóng’’đang giới quan tâm, số lượng rác thải điện tử ngày nhiều, gây ô nhiễm môi trường, việc xử lý rác thải điện tử địi hỏi chi phí tốn Ngay quốc gia phát triển, phần nhỏ rác thải điện tử xử lý, lại thu gom xuất sang nước khác Nhu cầu xuất loại “rác” gia tăng theo hướng đổ nước phát triển phát triển, Việt Nam điểm đến loại rác thải điện, điện tử Trong năm gần đây, số lượng rác thải điện tử nước ta ngày tăng phần rác thải điện tử thiết bị điện tử nước lạc hậu lại phần lớn rác thải điện tử nhập từ nước phát triển tập trung khu thu gom tái chế rác thải Ở miền Bắc, việc thu gom tái chế rác thải tập trung thành làng nghề khu vực Như Quỳnh Hưng Yên hay khu Triều Khúc – Hà Nội Tại khu vực rác thải tái chế cách thơ sơ thủ cơng, nước thải q trình tái chế thải trực tiếp xuống mương nước, ao, hồ xung quanh khu vực gần nơi tái chế gây ô nhiễm môi trường Để đánh giá ô nhiễm mơi trường khu vực nhiễm, người ta lựa chọn đối tượng mẫu khác để tiến hành phân tích mẫu nước, mẫu đất, mẫu trầm tích, mẫu thực vật …Song việc sử dụng mẫu thị sinh học tóc móng tỏ ưu việt trình sinh trưởng, tóc móng lưu giữ tất chất máu mang đến[30] Không tế bào khác, tóc móng sản phẩm cuối Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn9 chuyển hóa giữ lại nguyên tố vào cấu trúc trình phát triển Những protein dạng sợi trải qua q trình xơ hóa nên ngun tố máu mang đến gắn vào cấu trúc protein tóc, móng Vì vậy, nồng độ ngun tố tóc, móng ln tương quan với nồng độ nguyên tố có thể Xuất phát từ yếu tố trên, luận văn này, chọn đối tượng phân tích nước ngầm, tóc móng người dân sống gần bãi thu gom, tái chế rác thải điện tử thuộc khu vực Như Quỳnh – Văn Lâm – Hưng Yên, tiến hành nghiên cứu quy trình xử lý mẫu tóc, móng tìm quy trình xử lý mẫu tốt ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng kim loại nặng Đồng thời tiến hành xác định tổng hàm lượng kim loại nặng nước ngầm, tóc, móng từ đánh giá mức độ nhiễm đưa chứng xác thực giúp đẩy mạnh cơng tác y tế dự phịng phục vụ cho việc tuyên truyền, giáo dục để phòng tránh ảnh hưởng xấu ô nhiễm kim loại nặng từ nguồn rác thải điện tử Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn10 57 Bảng 3.5: Nồng độ kim loại dung dịch chuẩn kiểm tra Nồng độ Nguyên tố chuẩn (ppb) As Co Cu Mn Pb Nồng độ xác định (ppb) Sai số tương Nguyên tố đối (%) Nồng độ xác định (ppb) Sai số tương đối (%) 20,00 21,04 5,20 100,00 102,14 2,14 Nồng độ chuẩn (ppb) 20,00 20,02 0,10 100,00 101,02 1,02 200,00 203,04 1,52 200,00 203,46 1,73 20,00 20,56 0,28 20,00 20,12 0,60 100,00 102,22 2,22 100,00 101,00 1,00 200,00 204,98 2,49 200,00 202,14 1,07 20,00 21,43 7,15 40,00 40,98 2,45 100,00 99,26 -0,74 200,00 198,21 -0,90 200,00 211,14 5,57 400,00 403,24 0,81 20,00 20,16 0,80 20,00 20,8 4,00 100,00 102,70 2,70 100,00 105,01 5,01 200,00 206,24 3,12 200,00 210,03 5,15 20,00 18,95 -5,25 20,00 19,68 -1,60 100,00 103,21 3,21 100,00 100,48 0,48 200,00 209,23 4,62 200,00 192,3 3,85 Cd Cr Fe Ni Zn Các kết cho sai số tương đối nhỏ từ -5,25 % đến 7,15 % Chứng tỏ phép đo ICP-MS có độ cao Kết luận: Các kết khảo sát rằng, phép đo ICP-MS có giới hạn phát giới hạn định lượng thấp, khoảng tuyến tính rộng độ ổn định cao Vì ICP-MS phương pháp tốt để phân tích lượng vết kim loại nặng mẫu môi trường Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn65 58 3.3.4 So sánh hiệu suất thu hồi qui trình ( theo hệ kín ) Để đánh giá hiệu suất thu hồi quy trình xử lý mẫu tóc, tiến hành thêm hàm lượng xác nguyên tố Fe, Zn vào mẫu tóc cắt nhỏ, sấy khô (lấy ml dung dịch Fe2+ nồng độ 10ppm ml dung dịch Zn 2+ nồng độ 10ppm) vào lượng mẫu xác định, sau tiến hành phá mẫu theo quy trình 1, quy trình 2, quy trình nêu phần 2.4, xác định hàm lượng tổng kim loại theo phương pháp ICP-MS, Kết thu bảng 3.6, bảng 3.7, bảng 3.8: Bảng 3.6: Kết đánh giá hiệu suất thu hồi theo quy trình với HNO3 H2O2 Nồng độ bình định mức 25 Mẫu thực Lượng thêm Mẫu thêm Hiệu suất thu (ppb) chuẩn hồi % ml Fe (ppb) 2176,03 2000,00 3801,23 91,0% Zn (ppb) 1568,93 2000,00 3220,06 90,2% Bảng 3.7: kết đánh giá hiệu suất thu hồi theo quy trình với HNO3,H2SO4 H2O2 Nồng độ bình định mức 25 Mẫu thực Lượng thêm Mẫu thêm Hiệu suất thu (ppb) chuẩn hồi % ml Fe (ppb) 2176,03 2000,00 3924,56 94,0 Zn (ppb) 1568,93 2000,00 3309,52 92,7 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn66 59 Bảng 3.8: Kết đánh giá hiệu suất thu hồi theo quy trình với HCl HNO3(3:1) Nồng độ bình định mức 25 ml Fe (ppb) Zn (ppb) Mẫu thực Lượng thêm (ppb) Mẫu thêm chuẩn Hiệu suất thu hồi % 2176,03 2000,00 3788,75 90,7 1568,93 2000,00 3204,76 89,8 Kết cho thấy xử lý mẫu hệ kín dùng ống teflon theo qui trình có hiệu suất thu hồi cao nhiên quy trình sử dụng HNO3,H2SO4 H2O2 cho hiệu suất thu hồi tốt nhất, chọn quy trình làm quy trình xử lý mẫu tóc móng, 3.3.5 Đánh giá độ lặp lại quy trình xử lý mÉu Để đánh giá độ lặp lại quy trình xử lý mẫu, chúng tơi sử dụng quy trình có hiệu suất thu hồi cao nhất, Và có kết theo bảng 3.9 Bảng 3.9: Kết phân tích lặp mẫu tóc (ppb) Ngun tố Hàm lượng ( µg/g) Độ lệch tương đối Lần Lần Lần Lần % As 0,253 0,220 0,230 0,260 7,83 Cd 0,060 0,075 0,065 0,069 9,40 Co 0,446 0,460 0,435 0,441 2,39 Cr 1,074 1,122 1,087 1,100 1,87 Cu 6,189 6,470 5,980 6,320 3,33 Fe 246,6 275,3 260,2 250,1 4,99 Mn 1,339 1,432 1,410 1,330 3,69 Ni 0,137 0,127 0,131 0,136 3,64 Pb 1,037 1,110 1,054 1,170 5,51 Zn 190,5 184,2 180,8 196,6 3,72 Hg 4,610 4,850 4,450 4,710 3,62 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn67 60 Kết luận: Độ lặp lại quy trình xử lý mẫu cao, Sau tồn q trình làm thí nghiệm sai khác mẫu lặp không đáng kể, hàm lượng kim loại sai khác không %, Riêng hàm lượng Cd sai khác 9,4 % hàm lượng kim loại nhỏ sai khác chấp nhận được, Như thơng qua việc so sánh số phương pháp xử lý mẫu, làm thí nghiệm với mẫu lặp, mẫu thêm chuẩn chúng tơi nhận thấy quy trình quy trình xử lý mẫu mà hàm lượng nguyên tố đo cao quy trình khác, hiệu suất thu hồi cao, độ lặp lại tốt, xác, thích hợp cho việc xử lý mẫu tóc mẫu móng xác định hàm lượng tổng kim loại phương pháp ICP – MS 3.4 Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng tóc móng Tiến hành phân hủy mẫu tóc, móng axít HNO3, H2SO4, H2O2 theo quy trình xử lý mẫu mục 3.1 xác định hàm lượng tổng kim loại phương pháp ICP – MS thu kết bảng 3.10: Bảng 3.10: Tổng hàm lượng kim loại nặng tóc (µg/g) NT MT1 MT2 MT3 MT4 MT5 MT6 MT7 MT8 MT9 MT10 MT11 MT12 As 2,011 0,046 0,998 2,251 1,017 1,672 0,928 1,011 4,133 1,742 0,238 2,140 Cd 0,387 0,209 0,079 0,539 0,199 0,319 0,298 0,523 0,042 0,042 0,12 0,335 Co 0,394 0,513 0,166 2,257 1,616 1,566 0,664 1,458 0,534 0,549 0,115 0,108 Cr 6,534 5,949 3,547 1,902 0,751 1,511 0,459 1,306 0,934 3,011 6,786 6,081 Cu 25,407 24,059 27,89 Fe 24,263 47,691 107,17 145,19 65,95 75,241 35,855 91,345 112,6 51,443 210,48 184,76 Mn 4,779 0,769 3,066 2,186 1,582 6,923 7,117 3,394 4,275 3,792 9,159 7,720 Ni 0,748 2,741 6,831 1,969 2,737 1,261 6,041 1,624 0,246 0,556 4,163 2,507 Pb 6,333 4,912 4,139 10,973 15,005 14,489 14,961 19,501 1,414 2,894 8,366 7,989 Zn 219,04 309,52 117,95 440,45 647,49 351,16 299,55 676,61 258,46 360,74 477,46 383,57 Hg 0,101 1,119 2,234 15,681 14,179 17,352 22,679 47,984 15,602 22,178 19,986 10,593 0,324 0,28 0,157 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3,046 1,814 0,023 0,101 4,031 0,883 MT13 0,245 0,026 0,601 1,169 7,103 272 1,660 0,119 1,381 196,12 4,686 http://www.lrc-tnu.edu.vn68 61 Bảng 3.11: Tổng hàm lượng kim loại nặng móng (µg/g) NT MM1 MM2 MM3 MM4 MM5 MM6 MM7 MM8 MM9 MM10 MM11 MM12 As 1,79 1,02 2,42 4,81 5,44 2,81 1,87 3,82 2,11 2,09 1,59 3,946 Cd 0,20 0,021 0,068 0,037 0,031 0,905 0,104 0,094 0,554 0,099 0,12 0,398 Co 0,51 0,13 0,38 0,033 0,016 0,124 0,003 0,195 0,324 0,291 3,00 0,066 Cr 5,16 5,86 4,92 2,765 4,89 6,85 10,345 7,104 3,294 12,06 2,62 8,738 Cu 25,32 14,82 21,62 14,01 13,06 16,08 17,84 10,72 9,393 10,32 12,64 17,09 Fe 40,24 34,66 153,3 147,3 52,06 81,39 41,46 66,88 121,6 76,4 198,4 213,7 Mn 5,94 2,40 5,61 2,36 2,100 8,42 4,01 3,99 3,832 4,09 9,17 8,89 Ni 2,78 3,71 10,04 2,08 4,01 1,68 8,77 4,19 0,949 2,64 6,94 4,57 Pb 6,11 7,35 1,841 7,22 22,434 17,06 15,06 22,3 3,15 0,85 15,96 4,95 Zn 112,2 215,4 132,09 265,9 573,2 355,9 318,98 625,10 296,51 326,72 156,43 287,72 Hg 0,056 0,60 0,963 0,037 0,28 0,324 1,662 0,336 0,256 0,403 2,646 0,241 Bảng 3.12: Hàm lượng trung bình kim loại tóc móng người dân thơn Minh Khai – Thị Trấn Như Quỳnh HL As Cd Co Cr Cu Tóc 1,41 0,24 0,81 3,07 20,9 Móng 2,81 0,22 0,42 6,22 15,2 Fe Mn Ni Pb Zn Hg 110 4,34 2,43 8,64 364 1,45 103 5,07 4,36 10,3 305 0,65 Hình 3.13: So sánh hàm lượng trung bình tóc móng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn69 62 Từ hình 3.13 chúng tơi thấy hàm lượng kim loại nặng tóc móng chênh lệch khơng nhiều, ngun tố As, Cr, Mn, Ni, Pb hàm lượng móng nhiều tóc nguyên tố Cd, Co, Cu, Fe, Zn, Hg hàm lượng tóc lại lớn Theo tài liệu WHO[8] hàm lượng As mức độ bình thường tóc từ 0,08 đến 0,25 µg/g, móng tay từ 0,43 đến 1,08 µg/g, Theo kết phân tích hàm lượng Asen mẫu tóc móng tay tác giả Vũ Văn Tình[9], hàm lượng Asen xác định theo bảng 3.12: Bảng 3.12: Tóm tắt nồng độ asen tóc móng người dân xã Mai Động (µg/g) Mẫu Tóc Móng Số lượng mẫu 48 48 Trung bình 0,7 1,49 Min Max Trung vị 0,08 0,5 1,85 5,43 0,58 1,13 Theo tác giả Y,Muramatsu [34] nghiên cứu hàm lượng số nguyên tố Mn, Zn, Co, Cr, Fe, Hg tóc, gan vỏ thận 30 đối tượng người Thụy Điển thu kết tóm tắt bảng 3.13: Bảng 3.13: Nồng độ số ngun tố kim loại nặng tóc (µg/g) Nguyên tố Số mẫu Trung bình Min Max Zn 30 142 31,3 231 Co 30 0,028 0,005 3,6 Cr 30 0,35 0,11 4,5 Fe 30 10,4 4,6 27,4 Hg 30 1,04 0,2 4,29 Theo kết nghiên cứu nhóm tác giả Gautam Samanta, Ramesh Sharmaa(2004) xác định hàm lượng As số nguyên tố kim loại nặng tóc móng tay thu kết bảng 3.14 [18]: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn70 63 Bảng 3.14: Nồng độ As số nguyên tố tóc móng Tây Bengal - Ấn Độ (µg/g) Mẫu As Hg Zn Pb Tóc 3,43 0,88 152,42 8,03 Móng 7,24 0,43 97,71 Ni Cd Mn 1,59 0,4 15,48 14,76 69,5 0,32 28,26 11,1 10,99 3,89 Cu Fe 664,9 Hình 3.14: So sánh hàm lượng số nguyên tố tóc người dân thơn Minh Khai khu vực Tây Bengan[22] Hình 3.15: So sánh hàm lượng số ngun tố tóc người dân thơn Minh Khai khu vực Tây Bengan[22] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn71 64 Đối chiếu kết nhận thấy hàm lượng nguyên tố kim loại nặng tóc móng tay người dân thơn Minh Khai – Thị Trấn Như Quỳnh cao, hàm lượng asen tóc mong có thấp khu vực Tây Belgan - Ấn Độ nhiều đáng lo ngại, Trong 13 mẫu tóc có 10 mẫu vượt q mức độ bình thường, chí có mẫu hàm lượng gấp 16 lần bình thường, Hàm lượng Asen móng cao so với tóc 12 mẫu đo có đến 11 mẫu cao mức bình thường, Khi so sánh kết với kết tác giả Vũ Văn Tình[9] ta nhận thấy kết cao nhiều, hàm lượng As trung bình tóc người dân thôn Minh Khai – Như Quỳnh cao so với người dân xã Mai Động – Kim Động gấp 2,17 lần, với mẫu móng gần 1,9 lần, Như so với khu vực sử dụng nước ngầm có nhiễm asen Mai Động khu vực thu gom xử lý rác thải điện tử thơn Minh Khai có hàm lượng lớn nhiều, Qua đây, thấy ảnh hưởng lớn rác thải điện tử đến môi trường sống người dân, Hàm lượng nguyên tố Zn tóc móng lớn, so sánh với nghiên cứu Y,Muramatsu[34] 13 mẫu tóc chúng tơi nghiên cứu có 10 mẫu vượt hàm lượng 231(µg/g) hàm lượng trung bình Zn mẫu tóc cao gấp 1,6 lần, Khi so sánh hàm lượng Zn mẫu tóc móng với nghiên cứu Gautam Samanta, Ramesh Sharmaa [18] hàm lượng Zn tóc gấp 2,4 lần, móng gấp 2,8 lần Cũng theo kết nhận thấy hàm lượng nguyên tố sắt tóc móng tay người dẫn thơn Minh Khai lớn, 12 mẫu tóc 12 mẫu móng 12 người (Trừ mẫu MT13) nghiên cứu hàm lượng Fe tóc thấp móng, Tuy nhiên, có Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn72 65 đến 9/13 mẫu tóc có hàm lượng Fe cao nghiên cứu Gautam Samanta, Ramesh Sharmaa [18] hàm lượng móng tay thấp nghiên cứu cao So với mức hàm lượng giới hạn Ni tóc (1,25  0,45 µg/g) móng ( 1,19  1,61 µg/g) [18] hàm lương trung bình Ni 13 mẫu tóc 12 mẫu móng nghiên cứu 1,966 µg/g 3,360 µg/g, hàm lượng không vượt nhiều hàm lượng giới hạn đáng lo ngại có mẫu tóc mẫu móng có hàm lượng lớn vượt trội mẫu MT3 có hàm lượng 6,831 µg/g mẫu MM3 có hàm lượng 10,038 µg/g, Trong ngun tố kim loại nặng có rác thải điện tử nguyên tố Chì nguyên tố chiếm hàm lượng lớn( có acquy vật liệu nhựa có màu,…) Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên hàm lượng chúng tóc móng tay lại khơng q lớn, hàm lượng trung bình mẫu tóc móng 8,64 µg/g 10,35 µg/g, Điều lý giải thời gian vừa qua nhiều phương tiện thông tin đại chúng cảnh báo nhiều ngộ độc Chì người dân có ý thức việc bảo vệ sức khỏe cách sử đụng găng tay, trang tái chế nấu chì, Mặt khác, với kinh tế giả người dân thường không trực tiếp làm công việc độc hại mà họ thuê lao động thời vụ đến từ nhiều tỉnh thành khác làm việc nên họ tránh ảnh hưởng tiếp xúc trực tiếp, Hàm lượng Đồng xác định cao so với nghiên cứu Gautam Samanta, Ramesh Sharmaa [18] cụ thể: hàm lượng trung bình tóc 20,83 µg/g cao gấp 1,41 lần; hàm lượng trung bình móng 15,24 µg/g cao gấp 1,37 lần, Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn73 66 Hàm lượng trung bình Co xác định mẫu tóc mẫu móng 0,81 µg/g 0,42 µg/g hàm lượng cao so với hàm lượng trung bình nghiên cứu Y,Muramatsu [34] 29 15 lần, Tuy nhiên, so sánh với khoảng nồng độ nghiên cứu lại nằm khoảng từ 0,005 đến 3,6 µg/g, Hàm lượng trung bình Hg tóc móng 1,43 µg/g 0,65 µg/g, hàm lượng cao so với nghiên cứu Gautam Samanta, Ramesh Sharmaa [18] 1,6 1,5 lần, Ngoài ra, nguyên tố khác có hàm lượng cao, cụ thể: Hàm lượng trung bình Crom tóc móng 3,07 µg/g 6,22 µg/g; hàm lượng trung bình Mn tóc móng 4,34 µg/g 5,07 µg/g; hàm lượng trung bình Cd tóc móng 0,24 µg/g 0,22 µg/g, hàm lượng Mn Cd thấp so với nghiên cứu Gautam Samanta, Ramesh Sharmaa [18] song nồng độ Cr lại cao cao gấp 10 lần giá trị trung bình nghiên cứu Y,Muramatsu [34] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn74 67 KẾT LUẬN Quá trình nghiên cứu thực đề tài thu kết sau: Kết khảo sát hàm lượng kim loại nặng nước ngầm thôn Minh Khai – Thị Trấn Như Quỳnh cho thấy nguồn nước chưa đảm bảo yêu cầu vệ sinh Cụ thể: Nguồn nước có hàm lượng nguyên tố Cr, Cd, Fe, Ni, Pb, Hg, Co cao Chọn điều kiện thích hợp để phân tích kim loại nặng theo phương pháp phổ khối lượng cao tần cảm ứng plasma (ICP-MS), Xây dựng quy trình xử lý mẫu sinh học để phân tích hàm lượng kim loại nặng, Phân tích, đánh giá hàm lượng kim loại nặng mẫu sinh học người dân để phát ảnh hưởng môi trường sống tới sức khỏe, Qua khảo sát số mẫu thực tế cho thấy hàm lượng kim loại nặng thể người dân sống quanh bãi thu gom rác thải điện tử vượt kết nghiên cứu trước quy định tổ chức y tế giới WHO, Tuy nhiên qua khơng thể kết luận ngun nhân hồn tồn rác thải điện tử cịn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt, thói quen ăn uống,… nói rác thải điện tử nguyên nhân định Qua thấy Minh Khai, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên bị ảnh hưởng tình trạng ô nhiễm rác thải điện tử, sớm có biện pháp để khắc phục, cải thiện môi trường sống cho người dân xung quanh để họ yên tâm sinh sống đóng góp sức cho phát triển đất nước Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn75 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Huỳnh Trung Hải, Trần Văn Nhân, Cao Xuân Mai “Chất thải rắn công nghiệp điện tử khu vực Hà Nội khả tái chế kim loại”, Báo cáo hội nghị chất thải rắn – Hà Nội, 12/2006 Vi Mai Lan, Phạm Thị Kim Trang, Nguyễn Thị Minh Huệ, Phạm Thị Dậu, Trần Thị Hảo thuộc Trung tâm nghiên cứu Công nghệ Môi Trường Phát triển bền vững, Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN(2004), “Xây dựng Phạm Luận (2004), “Giáo trình vấn đề sở kỹ thuật xử lý mẫu phân tích - Phần 1: vấn đề sở lý thuyết”và tối ưu quy trình phân tích Asen mẫu tóc”, tr 133 – 141 Phạm Luận, Dương Thanh Thủy (2006), “ Phương pháp phân tích phổ nguyên tử - Phần 3: Các ví dụ ứng dụng, trang 217 – 221” Phạm Luận (1998), “Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích phổ khối lượng nguyên tử - phép đo ICP-MS” Phạm Văn Thức (2010), “Báo cáo kết đề tài cấp sở: Khảo sát thực trạng nguồn nước sinh hoạt xã nông thôn ngoại thành Hà Nội”, Đại Học Y Hà Nội QCVN 09 : 2008/BTNMT Arsenic in drinking water Fact Sheet No 210 February 1999 Tài liệu WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) Vũ Văn Tình (2011), “Đánh giá mức độ tích lũy asen mẫu tóc móng tay người dân có sử dụng nước giếng khoan nhiễm asen huyện Kim Động, Tỉnh Hưng Yên”, Luận văn thạc sĩ trường ĐHKHTN – ĐHQGHN Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn76 69 Tài liệu Tiếng Anh 10 Arias Sari (2003), “Trace metal concentrations in blue musels Mytilus edulis in Byfjorden and the coastal areas of Bergen”, Institute for Fisheries and Marine Biology University of Bergen 11 Arias S., Duinker A., Julshamn K (2004), “Copper, zinc, arsenic, cadmium, mercury and lead in blue mussels (Mytilus edulis) in the Bergen Harbor erea, Western Norway”, Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology , 73 (2): 276-284 12 Agency for Toxic Substances and Disease Registry - ATSDR (2000), “Toxicological profile for manganese (update)”, Department of Health and Human Services, Public Health Service, Atlanta, GA: U.S 23 A.Shunmuga Perumal, A Thangamani, “Atomic absorption spectrophotometric determination of heavy metals lead and chromium levels in human hair of people living in Katpadi and Yelagiri hills of vellore district”, International journal of Research in Ayurveda & Pharmacy, 2011, 2(5) 1568 – 1570 14 Benson Ogboko, “Levels of lead and cadmium in hair and saliva of school children in ceres districh, south Africa”, African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development, Vol 9, No 3, May, 2009, pp 948-961 15 EU 2001 Commision Regulation (ED) (No 466/2001), Setting maximum levels for certain contaminants in food stuffs 13 16 Emanuele Sanna, Luciano Vargiu, Ivo Rossetti, Elisabetta Vallascas &Giovanni Floris, “Correlation between blood and hair lead levels in boys ans girls of Sardinia (Italy)”, Journal of Anthropological Sciences Vol.85(2007), pp 173 – 181 17 Erico Marlon de Flores et al (2001), “Minimization of volatile nitrogen oxide interference in the determination of arsenic by hydride generation atomic absorption spectrometry”, spectrochimica Acta, partB, 56,pp.1883-1891 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn77 70 18 Gautam Samanta, Ramesh Sharma, Tarit Roychowdhury, Dipankar Chakraborti, “Arsenic and other elements in hair, nails, and skin-scales of arsenic victims in West Bengal, India”, Science of the Total Environment 326 (2004), Pages 33-47 19 IRG Systems South Asia Pvt Ltd, Final Draft Report on e-Waste Recycling in Delhi Region Oct.2003 – March(2004) 20 Janos Dombovari and lajos Papp(1998), “Comparion of sample preparation methods for elemental analyis of human hair”, Microchemical journal, Volume 59, Issue 2, June 1998, Pages 187 – 193 21 Jean-Pierre Goullé, Loic Mahieu, Julien Castermant, Nicolas Neveu, Lauren Bonneau, Gilbert Lainé, Daniel Bouige, Christian Lacroix (2005), “Metal and metalloid multil – elementary ICP-MS validation in whole blood, plasma, urine and hair Reference values”, Forensic Science International 153, 39-44 22 Larbi Benramdane, Micele Accominott, Laurent Fanton, Daniel Malicier and Jean – Jacques Vallon, “Arsenic Seciation in Human Orggans following Fatal Arsenic Trioxide Poisoning”, A Case Report” pp 301 – 306 23 L Rahman, W.T.corns, D.W Bryce, P.B Stockwell(200), “Determination of mercury, bismuth, arsenic and antimony in human by microwave digestion atomic florescence specctrometry”, Talanta, 52,pp.833-843 24 M I Szynkowska, A Pawlaczyk, E Wojciechowska, S Sypniewski, T Paryjczak, “Human Hair as a Biomarker in Assessing Exposure to Toxic Metals”, Polish J of Environ Stud Vol 18, No (2009), 1151-1161 25 Muhammad Anwar, “Arsenic, Cadmium and Lead Levels in Hair an Toenail Samples in Pakistan”, Environmental Sciences, 12, 2(2005), pp.071 – 086 26 Phillips DJH (1976a), “The common mussel Mytilus edulis as an indicator of pollution by zinc, cadmium, lead and copper II Relationship Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn78 71 of metals in the mussel to those discharged by industry”, Marine Biology, 38: 71-80 27 Rolf Widmer, Heidi Oswald-Krapf , Deepali Sinha-Khetriwal, Max Schnellmannc, Heinz Boăni(2005), Global perspectives on e-waste”, Environmental Impact Assessment Review 25(2005) 436 – 458 28 Y, MURAMATSU and R,M, PARR, “Concentrantions of some trace elements in Hair, Liver and Kidney from autospy subjects-relationship between hair and internal organs”, The Science of the Total Environment, 76 (1988), Pages 29-40 Tài liệu tham khảo mạng 29 Tham khảo tài liệu mạng, Gần 120 nước họp bàn giải rác thải điện tử, http://vietnamnet.vn/khoahoc/moitruong/2006/11/638075/ 30 Tham khảo tài liệu mạng, Phần mềm theo dõi chất hóa học Arsenic – ADMsys, http://www.vidagis.com/home/products.asp?lang=&Item=&Id=2 31 Tham khảo tài liệu mạng, Rác máy tính nhập làm ô nhiễm Châu Á, http://moitruong.xaydung.gov.vn/moitruong/module/news/viewcontent.as p?ID=262&langid=1 32 Tham khảo tài liệu mạng, Để máy tính “xanh hơn”, Thứ Hai, 08/03/2004http://www.tuoitre.com.vn/Tianyon/Index.aspx?ArticleID=23170& ChannelID=16 33 Tham khảo tài liệu mạng, Vấn đề rác thải công nghiệp giới Việt Nam, http://irv.moi.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=20223 34 http://www.vinachem.com.vn/Desktop.aspx/Xuat-ban-pham/63/850/ 35 http://www.amazingnails4guitarists.com/nailstructure.html 36 http://vietbao.vn/Suc-khoe/Bi-mat-chua-trong-soi-toc/40090268/248/ 37 http://en.wikipedia.org/wiki/Dutch_standards Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn79 ... NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRỊNH NHẬT QUANG XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC NGẦM, TÓC VÀ MÓNG CỦA NGƯỜI DÂN Ở BÃI THU GOM, TÁI CHẾ RÁC THẢI ĐIỆN TỬ THU? ??C THỊ TRẤN NHƯ QUỲNH – VĂN... tượng phân tích nước ngầm, tóc móng người dân sống gần bãi thu gom, tái chế rác thải điện tử thu? ??c khu vực Như Quỳnh – Văn Lâm – Hưng Yên, tiến hành nghiên cứu quy trình xử lý mẫu tóc, móng tìm quy... thu gom tái chế rác thải điện tử thu? ??c thôn Minh Khai, thị trấn Như Quỳnh, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng n Vị trí lấy mẫu Hình 2.3 Bản đồ khu vực lấy mẫu Khu vực lấy mẫu khu gom tái chế rác thải điện