Luận văn thạc sĩ xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm, cadimi, chì và đồng trong mẩu đất trồng và mẫu rau xanh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LAVANH SITTHILATH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI HÀM LƯỢNG VẾT KẼM, CADIMI, CHÌ VÀ ĐỒNG TRONG MẪU ĐẤT TRỒNG VÀ MẪU RAU XANH KHU VỰC THÁI NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LAVANH SITTHILATH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI HÀM LƯỢNG VẾT KẼM, CADIMI, CHÌ VÀ ĐỒNG TRONG MẪU ĐẤT TRỒNG VÀ MẪU RAU XANH KHU VỰC THÁI NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HỊA TAN Ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Dương Thị Tú Anh THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm, cadimi, chì đồng mẫu đất trồng mẫu rau xanh khu vực thành phố Thái Nguyên phương pháp Von-Ampe hòa tan” thân thực Cács ố liệu, kết đề tài trung thực.Nếu sai thật xin chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng năm 2018 Tác giả luận văn LAVANH SITTHILATH Xác nhận Xác nhận Trưởng khoa chuyên môn Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan PGS.TS Dương Thị Tú Anh i LỜI CẢM ƠN Để luận văn hồn thành có kết ngày hơm nay,em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới giáo PGS.TS Dương Thị Tú Anh,người tận tình hướng dẫn bảo giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu, thực hồn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, thầy, giáo mơn Hóa học Cơ sở, thầy, giáo cán phịng thí nghiệm thuộc Khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm- Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ em q trình hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Đại sứ quán nước Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào, Ban Giám Hiệu, thầy, cô giáo, bạn đồng nghiệp trường Kỹ thuật Nông nghiệp Đông Kham Xang, nơi em công tác tạo điều kiện để em học tập hoàn thành luận văn Cuối em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình bạn bè quan tâm, động viên em tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng để thực luận văn cách hoàn chỉnh nhất, song lần đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, hạn chế thời gian, kiến thức kinh nghiệm nên tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý của quý thầy cô bạn để luận văn của em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng năm 2018 Tác giả luận văn LAVANH SITTHILATH ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Công dụng độc tính của kẽm, cadimi, chì, đờng 1.1.1 Công dụng độc tính của kẽm 1.1.2 Công dụng độc tính của cadimi 1.1.3 Công dụng độc tính của chì 1.1.4 Công dụng độc tính của đồng 1.2 Một số vấn đề đất trồng rau trồng 1.2.1 Một số vấn đề đất trồng 1.2.2 Một số vấn đề rau trồng 11 1.3 Một số cơng trình nghiên cứu xác định hàm lượng kẽm, cadimi, chì đờng đất trồng rau xanh công bố 12 1.3.1 Ở Việt Nam 12 1.3.2 Trên giới 15 1.4 Phương pháp Von - ampe hòa tan 18 1.5 Quy chuẩn Việt nam giới hạn cho phép của số kim loại nặng đất trồng rau trồng 19 Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Thiết bị dụng cụ hóa chất 21 2.1.1 Thiết bị dụng cụ 21 2.1.2 Hóa chất 21 2.2 Nội dung nghiên cứu 23 2.3 Thực nghiệm - Phương pháp nghiên cứu 23 iii 2.3.1 Nghiên cứu khảo sát điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép ghi đo xác định đồng thời Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) 24 2.3.2 Đánh giá độ đúng, độ chụm của phép đo giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp 26 Chương 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 29 3.1 Kết nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến phép đo xác định đồng thời Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) phương pháp DPASV sử dụng điện cực làm việc BiFE/CNTP 29 3.1.1 Nghiên cứu xuất pic của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) 29 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất khác 30 3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH 31 3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của điện phân 33 3.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ quay điện cực 35 3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ quét 37 3.1.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian điện phân 39 3.1.8 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất tạo màng 40 3.1.9 Ảnh hưởng của ion cản trở 42 3.2 Đánh giá độ đúng, độ chụm của phép đo,giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp 43 3.2.1 Đánh giá độ của phép đo 43 3.2.2 Đánh giá độ chụm của phép đo 44 3.2.3 Giới hạn phát (Limit of Detection - LOD) 46 3.2.4 Giới hạn định lượng(Limit Of Quantity - LOQ) 47 3.3 Phân tích mẫu thực 47 3.3.1 Vị trí lấy mẫu 47 3.3.2 Lấy mẫu bảo quản mẫu 50 3.3.3 Phân hủy mẫu đất 50 3.3.4 Kết phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu nghiên cứu 50 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT STT Ký hiệu chữ Tiếng Việt viết tắt Ip ĐKTN Tiếng Anh Dịng pic Peak Current Điều kiện thí nghiệm Experimental conditions LOD Giới hạn phát Limit of Detection LOQ Giới hạn định lượng Limit Of Quantity BiFE/ CNTP Ep Thế đỉnh pic Peak Potential Eđp Thế điện phân Deposition Potential tđf Thời gian điện phân Deposition Time ASV 10 DPASV Điện cực màng bitmut Bitmut film electrode per đế nano cacbon ống nhão paste nano carbon tubes Von-Ampe hòa tan anot Anodic Stripping Voltammetry Von-ampe hoà tan anot xung Differential Pulse Anodic vi phân Stripping Voltammetry iv DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn cho phép của số kim loại nặng đất (theo QCVN 03-MT:2015/BTNMT) 19 Bảng 1.2 Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia giới hạn ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm (QCVN 8-2: 2011/BYT) 20 Bảng 3.1 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) chất khác 30 Bảng 3.2 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) tương ứng với pH khác của dung dịch đệm axetat 32 Bảng 3.3 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị điện phân (Eđp) khác 34 Bảng 3.4 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị tốc độ quay điện cực khác 36 Bảng 3.5 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị tốc độ quét khác 38 Bảng 3.6 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) thời gian điện phân làm giàu khác 39 Bảng 3.7 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị nồng độ chất tạo màng khác 41 Bảng 3.8 Các điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép đo xác định đồng thời Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) 43 Bảng 3.9 Kết phân tích xác định đồng thời Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) mẫu dung dịch chuẩn 44 Bảng 3.10 Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) 10 lần đo lặp lại 45 Bảng 3.11 Vị trí, địa điểm thời gian lấy mẫu đất 49 Bảng 3.12 Kết phân tích hàm lượng Zn mẫu đất trồng đợt 51 Bảng 3.13 Kết phân tích hàm lượng Cd mẫu đất trồng đợt 52 Bảng 3.14 Kết phân tích hàm lượng Pb mẫu đất trồng đợt 53 Bảng 3.15 Kết phân tích hàm lượng Cu mẫu đất trồng đợt 54 v Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu đất đợt 55 Bảng 3.17 Kết phân tích hàm lượng Zn (µg/g) mẫu rau trồng đợt 56 Bảng 3.18 Kết phân tích hàm lượng Cd (µg/g) mẫu rau trồng đợt 57 Bảng 3.19 Kết phân tích hàm lượng Pb (µg/g) mẫu rau trồng đợt 58 Bảng 3.20 Kết phân tích hàm lượng Cu (µg/g) mẫu rau trồng đợt 59 Bảng 3.21 Kết phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu rau đợt 60 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) 29 Hình 3.2 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) chất khác 30 Hình 3.3 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị pH khác 31 Hình 3.4 Đờ thị biểu diễn phụ thuộc của Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) vào giá trị pH dung dịch 32 Hình 3.5 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị điện phân khác 33 Hình 3.6 Đờ thị biểu diễn phụ thuộc của Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) u(II) vào điện phân (Eđp) 34 Hình 3.7 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) tốc độ quay điện cựckhác 35 Hình 3.8 Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) vào tốc độ quay điện cực 36 Hình 3.9 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) tốc độ quét khác 37 Hình 3.10 Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) vào tốc độ quét 38 Hình 3.11 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) thời gian điện phân khác 39 Hình 3.12 Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) vào thời gian điện phân 40 Hình 3.13 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) giá trị nồng độ chất tạo màng khác 41 Hình 3.14 Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) vào nồng độ chất tạo màng 42 Hình 3.15 Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) Cu(II) mẫu dung dịch chuẩn 44 vi Bảng 3.14 Kết phân tích hàm lượng Pb các mẫu đất trồng ở đợt Hàm lượng Pb (µg/g) Đợt Đợt (11/2017) (01/2018) Mẫu Đợt (9/2017) Đợt (3/2018) Đ1 53,66 60,71 62,17 58,15 Đ2 48,72 51,43 52,11 49,26 Đ3 62,14 67,37 68,42 65,07 Đ4 38,45 41,53 43,56 40,06 Đ5 40,57 44,63 45,51 42,65 Đ6 62,55 65,85 68,71 65,28 Đ7 57,41 61,38 62,42 60,35 Đ8 67,12 68,57 70,58 65,37 Đ9 34,69 40,18 42,11 38,71 Đ10 68,25 71,36 72,31 67,81 Đ11 56,73 62,21 61,43 58,23 Đ12 57,75 61,47 64,23 59,26 Đ13 47,78 50,73 52,16 49,14 Đ14 56,21 61,28 60,17 58,65 Hình 3.21 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Pb mẫu đất đợt 53 Bảng 3.15 Kết phân tích hàm lượng Cu các mẫu đất trồng ở đợt Hàm lượng Cu (µg/g) Đợt Đợt (11/2017) (01/2018) 33,47 32,51 Đ1 Đợt (9/2017) 29,33 Đ2 31,08 37,56 35,72 38,72 Đ3 19,52 20,05 21,16 22,31 Đ4 11,89 12,57 15,41 13,52 Đ5 22,35 24,78 28,53 25,86 Đ6 24,71 25,37 27,83 28,73 Đ7 23,62 25,23 22,46 26,71 Đ8 30,45 32,17 32,41 31,68 Đ9 27,52 28,11 30,54 29,55 Đ10 14,37 15,25 16,52 17,42 Đ11 40,28 45,81 47,32 46,52 Đ12 16,54 15,78 17,84 17,18 Đ13 26,72 25,59 27,85 29,13 Đ14 18,33 17,24 20,15 21,25 Mẫu Đợt (3/2018) 31,27 Hình 3.22 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cu mẫu đất đợt 54 Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu đất đợt Mẫu Hàm lượng (µg/g) Zn Cd Pb Cu Đ 38,52 0,62 53,66 29,33 Đ.2 33,71 0,57 48,72 31,08 Đ 21,15 1,11 62,14 19,52 Đ.4 17,98 0,86 38,45 11,89 Đ 37,02 0,78 40,57 22,35 Đ 29,17 0,98 62,55 24,71 Đ.7 30,59 1,45 57,41 23,62 Đ.8 18,62 1,24 67,12 30,45 Đ 27,15 0,64 34,69 27,52 Đ 10 35,29 2,33 68,25 14,37 Đ 11 37,52 1,16 56,73 40,28 Đ 12 22,36 1,26 57,75 16,54 Đ 13 37,42 0,83 47,78 26,72 Đ 14 28,57 0,79 56,21 18,33 Hình 3.23 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu đất đợt 55 Bảng 3.17 Kết phân tích hàm lượng Zn (µg/g) mẫu rau trồng đợt Đợt (9/2017) Mẫu Rau Hàm trồng lượng 4,91 R.1 Cải canh Đợt (11/2017) Rau Hàm trồng lượng xà lách 3,45 Đợt (01/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 2,93 Đợt (3/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 2,74 R.2 Cải ngồng 4,07 Cải canh 5,58 Cải canh 4,48 Cải chíp 5,06 R.3 Cải canh 3,12 Rau diếp 2,84 Cải cúc 5,05 Cải cúc 4,93 R.4 Cải canh 3,07 Cải canh 5,42 Rau diếp 2,37 Rau diếp 2,35 R.5 R.muống 4,28 Xà lách 3,58 Xà lách 3,84 Xà lách 3,48 3,19 Cải ngồng 3,84 Cải cúc 4,18 Cải canh 4,15 3,32 Cải canh 3,57 Cải cúc 5,21 Cải ngồng 3,72 R.6 Cải ngồng R.7 R.muống R.8 Cải ngồng 2,98 R.muống 2,48 Cải canh 4,63 Cải canh 4,23 R.9 Rau diếp 2,87 Cải cúc 5,12 Bắp cải 3,83 Cải chíp 5,37 R.10 Cải canh 3,84 Xà lách 3,19 Xà lách 3,42 Xà lách 3,39 R.11 Cải canh 3,69 Cải canh 4,20 Rau diếp 2,65 Rau diếp 2,34 R.12 R.muống 2,31 Rau Diếp 2,51 Cải ngồng 4,32 Mùng tơi 6,60 R.13 Cải canh 4,72 Rau Diếp 2,65 Bắp cải 3,79 Cải canh 3,10 2,96 Cải cúc 2,98 Cải ngồng 4,15 Cải ngồng 3,89 R.14 Cải ngồng Hình 3.24 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn mẫu rau đợt 56 Bảng 3.18 Kết phân tích hàm lượng Cd (µg/g) các mẫu rau trồng ở đợt Đợt (9/2017) Mẫu Rau Hàm trồng lượng 3,12 R.1 Cải canh Cải ngồng Đợt (11/2017) Rau Hàm trồng lượng xà lách 4,27 Đợt (01/2018) Hàm Rau trồng lượng Rau diếp 4,35 Đợt (3/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 3,25 3,35 Cải canh 3,72 Cải canh 3,86 Cải chíp 3,14 4,11 Rau diếp 4,16 Cải cúc 4,23 Cải cúc 3,98 3,52 Cải canh 5,08 Rau diếp 4,27 Rau diếp 3,85 4,74 Xà lách 4,38 Xà lách 4,54 Xà lách 4,01 3,83 Cải ngồng 3,95 Cải cúc 3,42 Cải canh 3,16 4,86 Cải canh 4,57 Cải cúc 3,89 Cải ngồng 4,22 2,15 R.muống 4,13 Cải canh 5,13 Cải canh 4,56 R.9 Rau diếp 4,05 Cải cúc 3,14 Bắp cải 3,47 Cải chíp 2,37 R.10 Cải canh 5,07 Xà lách 5,21 Xà lách 5,22 Xà lách 4,89 R.11 Cải canh 3,81 Cải canh 3,92 Rau diếp 4,06 Rau diếp 3,86 R.12 R.muống 3,75 Rau Diếp 3,15 Cải ngồng 3,76 Mùng tơi 3,05 R.13 Cải canh 3,53 Rau Diếp 3,08 Bắp cải 2,98 Cải canh 3,68 2,19 Cải cúc 2,97 Cải ngồng 2,23 Cải ngồng 2,14 R.2 R.3 Cải canh R.4 Cải canh R.5 R.muống R.6 Cải ngồng R.7 R.muống R.8 R.14 Cải ngồng Cải ngồng Hình 3.25 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cd mẫu rau đợt 57 Bảng 3.19 Kết phân tích hàm lượng Pb (µg/g) các mẫu rau trồng ở đợt Đợt (9/2017) Mẫu Rau Hàm trồng lượng 0,251 R.1 Cải canh Đợt (11/2017) Rau Hàm trồng lượng xà lách 0,258 Đợt (01/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 0,273 Đợt (3/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 0,243 R.2 Cải ngồng 0,183 Cải canh 0,204 Cải canh 0,216 Cải chíp 0,187 R.3 Cải canh 0,287 Rau diếp 0,272 Cải cúc 0,305 Cải cúc 0,293 R.4 Cải canh 0,165 Cải canh 0,186 Rau diếp 0,173 Rau diếp 0,161 R.5 R.muống 0,214 Xà lách 0,221 Xà lách 0,207 Xà lách 0,204 0,270 Cải ngồng 0,275 Cải cúc 0,306 Cải canh 0,298 0,232 Cải canh 0,246 Cải cúc 0,294 Cải ngồng 0,274 R.6 Cải ngồng R.7 R.muống R.8 Cải ngồng 0,178 R.muống 0,321 Cải canh 0,317 Cải canh 0,306 R.9 Rau diếp 0,125 Cải cúc 0,169 Bắp cải 0,158 Cải chíp 0,152 R.10 Cải canh 0,305 Xà lách 0,323 Xà lách 0,314 Xà lách 0,307 R.11 Cải canh 0,268 Cải canh 0,285 Rau diếp 0,269 Rau diếp 0,256 R.12 R.muống 0,272 Rau Diếp 0,278 Cải ngồng 0,273 Mùng tơi 0,238 R.13 Cải canh 0,175 Rau Diếp 0,203 Bắp cải 0,163 Cải canh 0,145 0,258 Cải cúc 0,256 Cải ngồng 0,191 Cải ngồng 0,187 R.14 Cải ngồng Hình 3.26 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Pb mẫu rau đợt 58 Bảng 3.20 Kết phân tích hàm lượng Cu (µg/g) các mẫu rau trồng ở đợt Đợt (9/2017) Mẫu Rau Hàm trồng lượng 0,95 R.1 Cải canh Đợt (11/2017) Rau Hàm trồng lượng xà lách 1,12 Đợt (01/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 0,62 Đợt (3/2018) Rau Hàm trồng lượng Rau diếp 0,60 R.2 Cải ngồng 1,04 Cải canh 1,34 Cải canh 1,21 Cải chíp 1,16 R.3 Cải canh 0,52 Rau diếp 0,61 Cải cúc 0,56 Cải cúc 0,63 R.4 Cải canh 0,38 Cải canh 0,40 Rau diếp 0,43 Rau diếp 0,40 R.5 R.muống 0,42 Xà lách 0,45 Xà lách 0,51 Xà lách 0,47 0,47 Cải ngồng 0,48 Cải cúc 0,50 Cải canh 0,52 0,45 Cải canh 0,47 Cải cúc 0,41 Cải ngồng 0,50 R.6 Cải ngồng R.7 R.muống R.8 Cải ngồng 0,98 R.muống 1,02 Cải canh 0,95 Cải canh 0,91 R.9 Rau diếp 0,87 Cải cúc 0,93 Bắp cải 0,86 Cải chíp 0,93 R.10 Cải canh 0,24 Xà lách 0,27 Xà lách 0,31 Xà lách 0,37 R.11 Cải canh 1,69 Cải canh 1,82 Rau diếp 1,87 Rau diếp 1,53 R.12 R.muống 0,31 Rau Diếp 0,28 Cải ngồng 0,34 Mùng tơi 0,36 R.13 Cải canh 0,32 Rau Diếp 0,30 Bắp cải 0,79 Cải canh 0,35 0,29 Cải cúc 0,28 Cải ngồng 0,31 Cải ngồng 0,32 R.14 Cải ngồng Hình 3.27 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Cu mẫu rau đợt 59 Bảng 3.21 Kết phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu rau đợt Mẫu Hàm lượng (µg/g) Loại rau trồng Zn Cd Pb Cu R.1 Cải canh 4,91 3,12 0,251 0,95 R.2 Cải ngồng 4,07 3,35 0,183 1,04 R.3 Cải canh 3,12 4,11 0,287 0,52 R.4 Cải canh 3,07 3,52 0,165 0,38 R.5 R.muống 4,28 4,74 0,214 0,42 R.6 Cải ngồng 3,19 3,83 0,270 0,47 R.7 R.muống 3,32 4,86 0,232 0,45 R.8 Cải ngồng 2,98 2,15 0,178 0,98 R.9 Rau diếp 2,87 4,05 0,125 0,87 R.10 Cải canh 3,84 5,07 0,305 0,24 R.11 Cải canh 3,69 3,81 0,268 1,69 R.12 R.muống 2,31 3,75 0,272 0,31 R.13 Cải canh 4,72 3,53 0,175 0,32 R.14 Cải ngồng 2,96 2,19 0,258 0,29 Hình 3.28 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu mẫu rau đợt 60 Qua kết phân tích được, nhận thấy: Trong tất mẫu đất rau phân tích có chứa kim loại Zn, Cu, Pb Cd, nhiên hàm lượng của kim loại khác Nhìn chung tất mẫu đất rau lấy điểm khác khoảng thời gian khác hàm lượng kim loại khác Giữa Zn, Cd, Pb Cu mẫu đất có chênh lệch lớn hàm lượng, vị trí lấy mẫu đất hàm lượng Pb ln lớn nhất, sau Zn, Cu hàm lượng Cd ln nhỏ Trong mẫu rau lại có hàm lượng lớn kim loại Zn Cd, hàm lượng Pb nhỏ Ở vị trí lấy mẫu khoảng thời gian khác (9/2017, 11/2017, 01/2018, 03/2018) hàm lượng kim loại Zn, Cu, Pb Cd có thay đổi Hàm lượng của chúng thay đổi không đều, sau đợt lấy mẫu hàm lượng tăng lên giảm Tại Đ.1, hàm lượng Zn mẫu đất tăng từ đợt đến đợt rồi lại giảm xuống đợt 4; hàm lượng Zn mẫu rau giảm dần từ đợt đến đợt Tương tự, Đ.2 hàm lượng Zn mẫu đất tăng từ đợt đến đợt rồi lại giảm xuống đợt mẫu rau hàm lượng Zn lại tăng từ đợt đến đợt rồi lại giảm đợt tăng trở lại đợt Ở địa điểm lấy mẫu khác nhau, vào khoảng thời gian khác (9/2017; 11/2017; 01/2018; 03/2018) hàm lượng kim loại Zn, Cu, Pb Cd có biến đổi khơng đều, có chênh lệch đợt lấy mẫu Cụ thể, hàm lượng Zn đợt mẫu đất có chênh lệch lớn Đ.1 có hàm lượng Zn lớn 38,52 µg/g với mẫu Đ.4 có hàm lượng Zn nhỏ 17,98 µg/g, chênh lệch 20,54 µg/g; cịn mẫu rau có chênh lệch lớn R.1 có hàm lượng Zn lớn 4,91 µg/g với mẫu R.12 có hàm lượng Zn nhỏ 2,31 µg/g, chênh lệch 2,6 µg/g Tương tự Cd, hàm lượng Cd đợt mẫu đất có chênh lệch lớn Đ.1 có hàm lượng Cd nhỏ nhất 0,62 µg/g với mẫu Đ.10 có hàm lượng Cd lớn 2,33 µg/g, chênh lệch 1,71 µg/g; cịn mẫu rau có chênh lệch lớn R.10 có hàm lượng Cd lớn 5,07 µg/g với mẫu R.8 có hàm lượng Cd nhỏ 2,15 µg/g, chênh lệch 2,92 µg/g Đối với Pb, hàm lượng Pb đợt mẫu đất có chênh lệch lớn Đ.9 có hàm lượng Pb nhỏ nhất 34,49 µg/g với mẫu 61 Đ.10 có hàm lượng Pb lớn 68,25 µg/g, chênh lệch 33,76 µg/g; cịn mẫu rau có chênh lệch lớn R.10 có hàm lượng Pb lớn 0,305 µg/g với mẫu R.9 có hàm lượng Pb nhỏ 0,125 µg/g, chênh lệch 0,18 µg/g Cịn kim loại Cu, hàm lượng Cu đợt mẫu đất có chênh lệch lớn Đ.11 có hàm lượng Cu lớn 40,28 µg/g với mẫu Đ.4 có hàm lượng Cu nhỏ 11,89 µg/g, chênh lệch 19,74 µg/g; cịn mẫu rau có chênh lệch lớn R.11 có hàm lượng Cu lớn 1,69 µg/g với mẫu R.10 có hàm lượng Cu nhỏ 0,24 µg/g, chênh lệch 1,45 µg/g Nhìn chung, hàm lượng của Zn, Pb, Cd Cu mẫu đất đợt điểm Đ.1, Đ.10, Đ.10 Đ.11 đợt đạt giá trị cao Nguyên nhân thời gian lấy mẫu khác điều kiện canh tác khác nên dẫn đến hàm lượng kim loại đất rau tăng lên, cụ thể sau: Ở lần lấy mẫu thứ vào đợt tháng năm 2017, mùa thu thời tiết thuận lợi cho trình gieo trờng, chăm sóc phát triển của nhiều loại rau trờng, chính lượng phân bón hố chất bảo vệ thực vật không cần sử dụng nhiều Chính nhìn chung hàm lượng của Zn, Cd, Pb Cu đợt nhìn chung nhỏ so với đợt mẫu sau Ở lần lấy mẫu thứ hai vào đợt tháng 11 năm 2017, thời điểm vụ đông, thời tiết lạnh, thích hợp với trồng ưa lạnh cải canh, cải ngọt, cải bắp, xu hào, xà lách, rau diếp….Tuy nhiên thời tiết khắc nghiệt thất thường của mùa đơng nên việc chăm sóc rau trờng kỳ cơng hơn, địi hỏi kỹ thuật chăm bón tốt hơn, chính phải dùng đến loại thuốc kích thích tăng trưởng cho rau, nguyên nhân chủ yếu làm tăng hàm lượng kim loại đất rau trồng Ở lần lấy mẫu thứ ba vào đợt tháng 01 năm 2018, thời điểm bắt đầu chớm xuân, nên tạo điều kiện thuận lợi cho loại sâu bệnh phát triển, chính thời kỳ người dân phải tăng cường sử dụng loại thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật… Chính vậy, số mẫu số địa điểm hàm lượng của kim loại có tăng Ở lần lấy mẫu thứ tư vào đợt tháng 03 năm 2018, thời điểm cuối vụ thời tiết ấm độ ẩm cao nên tạo điều kiện thuận lợi cho loại sâu bệnh phát triển, 62 chính thời kỳ người dân phải tăng cường sử dụng loại thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích… Chính vậy, số mẫu số địa điểm hàm lượng của kim loại có tăng Do vị trí mẫu đất khác người dân trờng loại rau khác mà loại rau trờng lại địi hỏi kỹ thuật chăm sóc khác nhau, hàm lượng phân bón hàm lượng chất dinh dưỡng khác mà dẫn đến có khác hàm lượng kim loại vị trí khác của đợt mẫu Bên cạnh kể đến ng̀n nước thải cơng nghiệp, tiểu thủ cơng nghiệp, sinh hoạt có ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng nguồn nước tưới phường Túc Duyên, từ có ảnh hưởng đến môi trường đất Dựa vào “Giới hạn tối đa cho phép của kim loại nặng đất nông nghiệp” thiết lập quan quản lý tiêu chuẩn Bộ Tài nguyên Môi Trường Việt Nam thể bảng1.1, nhận thấy: đa số mẫu có hàm lượng của Zn , Cu nằm giới hạn tối đa cho phép đất nông nghiệp; Đ.8 (đợt 3), Đ.10 (đợt 2-3) có hàm lượng Pb vượt giới hạn cho phép từ 1,01 1,03 lần; Đ.7 (đợt 3), Đ.8 (đợt 3), Đ.10 (cả đợt) có hàm lượng Cd vượt giới hạn cho phép từ 1,19 - 1,68 lần Dựa vào “Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia giới hạn ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm” thiết lập Bộ Y tế Việt Nam thể bảng 1.2, nhận thấy: hàm lượng Cd mẫu rau vượt giới hạn cho phép; hàm lượng Pb số mẫu rau vượt giới hạn cho phép, R 10 (ở đợt) hàm lượng Pb vượt giới hạn từ 1,01 – 1,08 lần, mẫu R (đợt 2-34) hàm lượng Pb vượt từ 1,02 – 1,07 lần Từ kết quả, rút kết luận hàm lượng của kim loại Cd Pb đất phần có ảnh hưởng đến lượng tờn dư của Cd Pb sản phẩm rau Nhìn chung mẫu đất có hàm lượng Cd Pb mẫu rau trờng hàm lượng Cd Pb lớn Điều có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm rau sức khỏe của người Chính cần có canh tác chăm bón hợp lý để đảm bảo rau sử dụng đảm bảo an toàn cho sức khoẻ người, đồng thời đảm bảo môi trường đất không bị ô nhiễm kim loại nặng 63 KẾT LUẬN Qua q trình khảo sát thực nghiệm chúng tơi rút số kết luận sau: Đã khảo sát điều kiện tối ưu cho phép xác định đồng thời hàm lượng Zn, Cd, Pb Cu phương pháp Von-Ampe hòa tan sử dụng điện cực BiFE/CNTP, là: Dung dịch axetat: pH = 4,7; điện phân làm giàu: Eđp = -1,2V; thời gian điện phân: tđf = 60s; tốc độ quay cực: 2000 vịng/phút; tốc độ qt thế: 25 mV/s; nờng độ chất tạo màng: CBi= 350 ppb Đã tiến hành phân tích mẫu dung dịch chuẩn của Merck, đánh giá độ lặp lại, độ xác giới hạn phát của phép đo Kết cụ thể là: phép đo có độ độ chụm tốt.Giới hạn phát hiện:Zn(II): 0,12 ppb; Cd(II): 0,024 ppb; Pb(II): 0,041 ppb;Cu(II): 0,35 ppb Giới hạn định lượng: Zn(II): 0,36 ppb; Cd(II): 0,072 ppb; Pb(II): 0,123 ppb; Cu(II): 1,05 ppb Đã xác định đồng thời hàm lượng của Zn, Cd, Pb Cu số mẫu đất trồng rau xanh thuộc phường Túc Duyên, thành phố Thái Nguyên Kết phân tích cho thấy có số mẫu đất rau bị ô nhiễm Cd Pb 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Dương Thị Tú Anh (2016), Phân tích xác định dạng kim loại nặng Zn, Cd, Pb Cu trầm tích thuộc lưu vực sông Cầu, Đề tài Khoa học công nghệ cấp Đại học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên Dương Thị Tú Anh (2012), “Nghiên cứu xác định số dạng tồn chủ yếu vết chì (Pb), crom (Cr) nước trầm tích tự nhiên phương pháp VonAmpe hịa tan”, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa học - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam Dương Thị Tú Anh, Mai Xuân Trường, Vũ Văn Nhượng (2009), “Xác định đồng thời hàm lượng vết Cd(II), Pb(II) Cu(II) số mẫu đất khu vực xung quanh thành phố Thái Nguyên phương pháp Von-Ampe hòa tan anot”, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ, 65 (03), 105-109 Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường (2001), Tài liệu tập huấn bồi dưỡng, nâng cao nhận thức môi trường, Hà Nội Nguyễn Ngân Hà, Nguyễn Minh Phương, Nguyễn Mai Anh (2016), “Đánh giá trạng môi trường đất tích lũy số kim loại nặng, nitrat rau trồng phường Yên Nghĩa, quận Hà Đơng, thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 32, Số 1S, trang 118-124 Nguyễn Xuân Hải, Ngô Thị Lan Phương (2009), “Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng đất nước tưới vùng trồng rau ngoại thành Hà Nội”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nông thôn 2009, Số tr 26-31 Hội khoa học đất Việt Nam (2000), Đất Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Việt Huyến (1999), Cơ sở phương pháp phân tích điện hóa, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Thị Lan Hương (2014), “Nghiên cứu hàm lượng Cu, Pb, Zn đất nông nghiệp ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi mơi trường, Số 45 (6/2014), tr 84-89 10 Nguyễn Thị Mai Hương, Lê Thị Phương Quỳnh, Nguyễn Thị Bích Ngọc, Christina Seilder, Matthias Kaendler, Dương Thị Thủy (2012), ‘‘Hàm lượng số kim loại nặng môi trường đất nước vùng canh tác nông nghiệp 65 (hoa – rau – ăn quả) xã Phú Diễn xã Tây Tựu (Hà Nội)’’, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Tập 56, Số 6, 491-496 11 Lê Văn Khoa (chủ biên) (2003), Khoa học môi trường, NXB giáo dục, Hà Nội 12 Trần Nghi (2003), Trầm tích học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Trịnh Thị Thanh (2007), Độc học môi trường sức khỏe người, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, tr.23-29 14 Nguyễn Viết Thành (2012), “Nghiên cứu hàm lượng số kim loại nặng Cu(II), Pb(II), Zn(II) đất nông nghiệp ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ”, Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội 15 Phạm Ngọc Thuỵ, Ngũn Đình Mạnh, Đinh Văn Hùng, Ngũn Viết Tùng, Ngơ Xuân Mạnh, CTV (2006), “Hiện trạng kim loại nặng (Hg, As, Pb, Cd) đất, nước số rau trồng khu vực huyện Đông Anh - Hà Nội”, Tạp chí khoa học Nơng nghiệp Việt Nam, Số – năm 2006 16 Vũ Đình Tuấn, Phạm Quang Hà (2003), "Kim loại nặng đất rau số vùng ngoại thành Hà Nội", Tạp chí khoa học đất, Số 20 - năm 2004, trang 141 - 147 17 Lương Thị Hồng Vân, Nguyễn Mai Huệ (2002), Nghiên cứu tồn lưu Asen, Chì thành phần nguồn gốc vùng vành đai khu công nghiệp luyện kim màu Thái Nguyên, Đề tài khoa học cấp Bộ 18 Ngũn Đức Vận (2004), Hóa vơ tập 2: Các kim loại điển hình, NXB Khoa học kĩ thuật, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh 19 Abolfazl Naji, Ahmad Ismail, Abdul Rahim Ismail (2010), “Chemical speciation and contamination assessment of Zn and Cd by sequential extraction in surface sediment of Klang River, Malaysia”, Microchemical Journal, 95, pp 285-292 20 Caspah Kamunda, Manny Mathuthu and Morgan Madhuku (2016), “Health RiskAssessment of Heavy Metals in Soils from WitwatersrandGold Mining Basin,South Africa”, Int J Environ Res Public Health, 13(7): 663 66 21 Helle Marcussen, Anders Dalsgaard & Peter E Holm (2008), “Element concentrations in water spinach (Ipomoea aquatica Forssk.), fish and sediment from a wetland production system that receives wastewater from Phnom Penh, Cambodia”; Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering, 44(1):67-77 22 Jerome Nriagu, School of Public Health, University of Michigan (2007), “Zinc Toxicity in Humans ” Elsevier B.V, pp 65-71 23 Jun Yang, Silu Ma, Jingcheng Zhou, Yongwei Song and Fei Li (2018), “Heavy metal contamination in soils and vegetables and health risk assessment of inhabitants in Daye, China”, Journal of International Medical Research, 0(0), pp 1–14 24 Luo C, Liu C, Wang Y, Liu X, Li F, Zhang G (2011), “Heavy metal contamination in soils and vegetables near an e-waste processing site, south China”, J Hazard Mater, 186 (1) , pp 481-90 25 S.Khan, Q.Cao, Y.M.Zheng, Y.Z.Huang, Y.G.Zhu (2008), “Health risks of heavy metals in contaminated soils and food crops irrigated with wastewater in Beijing, China”, Environmental Pollution, 152 ( 3), pp 686 – 692 26 Tasrina RC, Rowshon A, Mustafizur AMR, Rafiqul I, MP Ali (2015), “Heavy Metals Contamination in Vegetables and its Growing Soil”, Journal of Environmental Analytical Chemistry, 2:142 27 WHO (2006), Environmental Health criteria 234 - Element speciation in human health risk assessment 28 Yanchun Wang, Min Qiao, Yunxia Liu (2012), Health risk assessment of heavy metals in soils and vegetables from wastewater irrigated area, Beijing-Tianjin city cluster, China; Journal of Environmental Sciences, 24(4) 690-698 [29] Yaya Liang, Xiaoyun Yi, Zhi Dang, Qin Wang, Houmei Luo and Jie Tang (2017), “Heavy Metal Contamination and Health Risk Assessment in the Vicinity of a Tailing Pond in Guangdong, China”, International Journal of Environmental Research and Public Health, 14(12): 1557 67 ... SITTHILATH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI HÀM LƯỢNG VẾT KẼM, CADIMI, CHÌ VÀ ĐỒNG TRONG MẪU ĐẤT TRỒNG VÀ MẪU RAU XANH KHU VỰC THÁI NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN Ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN... LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Dương Thị Tú Anh THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: ? ?Xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm, cadimi, chì đồng mẫu đất trồng. .. xác cao cho phép xác định lượng vết siêu vết kim loại, đặc biệt xác định đồng thời hàm lượng vết kim loại khác mẫu phân tích Xuất phát từ lí trên, chúng tơi lựa chọn thực đề tài: ? ?Xác định đồng