Phân tích và đánh giá mức độ ô nhiễm đồng chì trong bụi đường tại thành phố bắc ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THỊ NHUNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM ĐỒNG, CHÌ TRONG BỤI ĐƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN-2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THỊ NHUNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM ĐỒNG, CHÌ TRONG BỤI ĐƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH Chun ngành: Hóa phân tích Mã số: 8.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM THỊ THU HÀ THÁI NGUN-2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành, sâu sắc tới TS Phạm Thị Thu Hà, người giao đề tài tận tình hướng dẫn, dìu dắt tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo trường Đại học Khoa Học ĐHTN, Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học, thầy giáo cán nhân viên phịng thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi để thực luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè ln động viên, ủng hộ giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Khoa Học – Đại Học Thái Nguyên Mặc dù cố gắng luận văn không tránh khỏi sai sót khiếm khuyết Tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn để luận văn đầy đủ hồn chỉnh Tơi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Thị Nhung Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT a DANH MỤC BẢNG b DANH MỤC HÌNH c MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đồng, chì 1.1.1 Tính chất tác dụng sinh học đồng, chì 1.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm đồng, chì 1.2 Bụi đường tác hại bụi đường đến sức khỏe người 1.3 Các phương pháp xử lý mẫu bụi đường để xác định kim loại 1.3.1 Kỹ thuật vơ hóa ướt (Xử lý ướt) 10 1.3.2 Kỹ thuật vơ hóa khơ (Xử lý khơ) 13 1.3.3 Phương pháp vô hóa khơ - ướt kết hợp 14 1.4 Một số phương pháp đại xác định hàm lượng kim loại nặng 14 1.4.1 Phương pháp quang phổ 14 1.4.2 Phương pháp phổ khối plasma cảm ứng( ICP-MS) 20 1.4.3 Phương pháp điện hóa 22 1.5 Khu vực nghiên cứu 24 1.5.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội Thành phố Bắc Ninh 24 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 27 2.1 Hóa chất, thiết bị sử dụng 27 2.1.1 Hóa chất 27 2.1.2 Trang thiết bị 27 2.2 Các phương pháp thực nghiệm 27 2.2.1 Vị trí lấy mẫu, phương pháp lấy mẫu bảo quản 27 2.2.2 Phương pháp xử lý mẫu để xác định kim loại 30 2.2.3 Các phương pháp xác định hàm lượng kim loại 31 2.3 Xử lý số liệu thực nghiệm 32 2.4 Một số tiêu chí đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại bụi đường 34 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 2.4.1 Chỉ số tích lũy địa chất (Geoaccumulation Index: Igeo) 34 2.4.2 Chỉ số ô nhiễm (CF) 35 2.4.3 Chỉ số rủi ro tiềm hệ sinh thái (ER) 35 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Xây dựng đường chuẩn, xác định LOD LOQ Cu, Pb phép đo AAS 37 3.1.1 Đường chuẩn, LOD LOQ phép đo xác định hàm lượng Cu 37 3.1.2 Đường chuẩn, LOD LOQ phép đo xác định hàm lượng Pb 38 3.2 Khảo sát tối ưu hóa điều kiện xử lý mẫu bụi lị vi sóng 41 3.2.1 Khảo sát tỷ lệ thành phần axit q trình vơ hóa mẫu lị vi sóng 41 3.2.2 Khảo sát thể tích hỗn hợp axit vơ hóa mẫu lị vi sóng 43 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình vơ hóa mẫu lị vi sóng 45 3.2.4 Khảo sát tổng thời gian q trình xử lý mẫu lị vi sóng 46 3.2.5 Đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp 48 3.3 Kết phân tích hàm lượng kim loại mẫu bụi đường 49 3.3.1 Kết phân tích hàm lượng Cu mẫu bụi đường 49 3.3.2 Kết phân tích hàm lượng Pb bụi đường 51 3.4 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng bụi đường 53 3.4.1 Chỉ số tích lũy địa chất (Geoaccumulation Index : Igeo) 53 3.4.2 Chỉ số ô nhiễm (CF) 56 3.4.3 Chỉ số rủi ro tiềm hệ sinh thái (ER) 57 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AAS Atomic Absorption Spectroscopy Phổ hấp thụ nguyên tử AES Atomic Emission Spectroscopy Phổ phát xạ nguyên tử F-AAS Flame Atomic Absorption Spectroscopy Phổ hấp thụ nguyên tử lửa đèn khí GF-AAS Graphite furnace Atomic Absorption Spectroscopy Phổ hấp thụ nguyên tử không lửa HCL Hollow Cathode Lamp Đèn catot rỗng ICP -AES Inductively coupled plasma Atomic Emission Spectroscopy Phổ phát xạ nguyên tử với nguồn cảm ứng cao tần ICP – MS Inductively coupled plasma mass spectrometry Phổ khối plasma cảm ứng KCN Khu công nghiệp KLN Kim loại nặng LOD Limit of detection Giới hạn phát LOQ Limit of quantification Giới hạn định lượng SPSS Statistical Product and Services Solutions Tên phần mềm xử lý thống kê Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Hằng số vật lý đồng Bảng 1.2: Nguồn thải số kim loại số ngành công nghiệp phổ biến Bảng 1.3: Nhiệt độ sôi dung dịch axit đặc 11 Bảng 2.1: Vị trí kí hiệu mẫu 28 Bảng 2.2: Các điều kiện đo phổ F-AAS Cu Pb 31 Bảng 2.4: Chương trình hóa nhiệt độ cho lị graphit 32 Bảng 2.5: Phân loại mức độ ô nhiễm dựa vào Igeo 35 Bảng 2.6: Phân loại mức độ ô nhiễm theo CF [35] 35 Bảng 2.7: Phân loại mức độ rủi ro theo ER 36 Bảng 3.1 Kết đo đường chuẩn Cu 37 Bảng 3.2: Kết đo đường chuẩn Pb phép đo F-AAS 39 Bảng 3.3: Kết đo đường chuẩn Pb phép đo GF-AAS 40 Bảng 3.4: Hiện tượng quan sát khảo sát tỷ lệ thành phần axit 41 Bảng 3.5: Kết khảo sát tỷ lệ thành phần axit 42 Bảng 3.6: Kết khảo sát ảnh hưởng thể tích hỗn hợp axit đến q trình vơ hóa mẫu 44 Bảng 3.7: Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình vơ hóa mẫu 45 Bảng 3.8: Kết khảo sát thời gian trình vơ hóa mẫu lị vi sóng 47 Bảng 3.9: Kết khảo sát mẫu thêm chuẩn 48 Bảng 3.10: Kết phân tích hàm lượng Cu mẫu bụi đường 49 Bảng 3.11: Kết phân tích hàm lượng Pb mẫu bụi đường 51 Bảng 3.13: Bảng kết giá trị Igeo Cu 54 Bảng 3.14: Bảng kết giá trị Igeo Pb 55 Bảng 3.16: Bảng kết giá trị CF Cu 56 Bảng 3.17: Bảng kết giá trị CF Pb 57 Bảng 3.18: Bảng kết giá trị ER Cu 58 Bảng 3.19: Bảng kết giá trị ER Pb 59 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ đo phổ hấp thụ phân tử (phổ UV-VIS) 15 Hình 1.2: Sơ đồ đo phổ AAS 18 Hình 1.3: Sơ đồ biến đổi mẫu để có phổ MS 21 Hình 1.4: Sơ đồ thiết bị cho phép đo ICP-MS 21 Hình 1.5 Bản đồ hành tỉnh Bắc Ninh 24 Hình 2.1: Bản đồ vị trí lấy mẫu 29 Hình 3.1: Đồ thị đường chuẩn Cu 38 Hình 3.2: Đồ thị đường chuẩn Pb phép đo F-AAS 39 Hình 3.3: Đồ thị đường chuẩn Pb phép đo GF-AAS 40 Hình 3.4: Đồ thị mối quan hệ hàm lượng kim loại (mg/kg) thu theo thể tích HF phá mẫu (trong VHF +VCường thủy=10ml) 42 Hình 3.5: Mối quan hệ hàm lượng kim loại (mg/kg) thu theo thể tích hỗn hợp axit dùng để phá mẫu 43 Hình 3.6 Mối quan hệ hàm lượng kim loại (mg/kg) thu theo nhiệt độ phá mẫu 46 Hình 3.7: Mối quan hệ hàm lượng kim loại (mg/kg) thu theo thời gian phá mẫu 47 Hình 3.8: Đồ thị phân bố hàm lượng Cu theo vị trí lấy mẫu 50 Hình 3.9: Đồ thị phân bố hàm lượng Pb theo vị trí lấy mẫu 52 Hình 3.10: Đồ thị phân bố Chỉ số Igeo Cu 54 Hình 3.11: Đồ thị phân bố Chỉ số Igeo Pb 55 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Ơ nhiễm mơi trường vấn đề xúc xã hội nay, có tác động xấu đến sức khỏe người, ảnh hưởng đến hệ sinh thái gây biến đổi khí hậu Bắc Ninh tỉnh thuộc vùng Đồng sông Hồng tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, khu vực có mức độ tăng trưởng kinh tế cao Hiện Bắc Ninh có 16 KCN có KCN lớn KCN Sam Sung, KCN Tiên Sơn, KCN Quế Võ….Sự phát triển KCN dẫn tới lượng lớn khí thải, bụi thải, nước thải…phát tán mơi trường, nguy gây ô nhiễm môi trường lớn Bên cạnh phát triển KCN, khu dân cư, thị ngày đơng đúc, với mật độ giao thơng ngày tăng Khói xe giới khói xây dựng nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng bụi đô thị [1] Sự phân bố kim loại nặng bụi đô thị nhiều nước nghiên cứu, bao gồm Trung Quốc [2, 3], Hồng Kông [4], Ấn Độ [5], Hàn Quốc [6, 7], Tây Ban Nha [8], Jordan [9] Mexico [10] Ở Trung Quốc, đất đô thị bụi đường bị ô nhiễm crôm (Cr), niken (Ni), đồng (Cu), chì (Pb), kẽm (Zn) cadmium (Cd) Các nhà khoa học nhận thấy giao thơng khí thải cơng nghiệp nguồn gây nhiễm kim loại nặng bụi [11] bụi ô nhiễm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người [12] Tại Việt Nam có tỉnh Bắc Ninh, đặc biệt khu vực thành phố, nơi có mật độ dân cư cao giao thông đông đúc với phát triển mạnh kinh tế, việc nghiên cứu nhiễm kim loại bụi đường cịn chưa quan tâm Đồng, chì hai kim loại nặng phổ biến, có nhiều ứng dụng thực tế nên khả phát tán môi trường cao Do đó, tơi lựa chọn đề tài: “Phân tích đánh giá mức độ nhiễm đồng, chì bụi đường Thành phố Bắc Ninh” Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Mục tiêu nghiên cứu: + Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu bụi đường xác định kim loại nặng ( Cu, Pb) + Xác định hàm lượng kim loại Cu, Pb mẫu bụi đường phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử + Đánh giá phân bố mức độ ô nhiễm kim loại Cu, Pb mẫu bụi đường khu vực Thành Phố Bắc Ninh Nội dung nghiên cứu: + Lựa chọn điều kiện đo phổ AAS Cu, Pb phù hợp Xây dựng đường chuẩn, xác định LOD, LOQ phép đo Cu, Pb phương pháp AAS + Khảo sát phương pháp xử lý ướt hỗn hợp axit điều kiện lị vi sóng để tìm quy trình xử lý mẫu bụi đường phù hợp nhằm xác định hàm lượng Cu, Pb mẫu thu + Áp dụng xác định lượng vết Cu, Pb mẫu bụi nghiên cứu + Đánh giá phân bố hàm lượng kim loại Cu, Pb mẫu bụi khu vực thành phố Bắc Ninh mức độ ô nhiễm chúng thông qua phần mềm xử lý số liệu, tiêu chuẩn đánh giá như: Chỉ số tích lũy địa chất I(geo); số ô nhiễm (CF), số rủi ro tiềm hệ sinh thái (ER) Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn M5 51,091 51,455 52,606 51,717 51,717 ± 1,603 M6 50,394 49,576 51,242 50,404 50,404 ± 1,689 M7 46,515 49,030 45,485 47,010 47,010 ± 3,697 M8 48,061 43,455 46,212 45,909 45,909 ± 4,699 M9 44,606 45,545 46,212 45,455 45,455 ± 1,636 M10 63,030 62,879 65,818 63,909 63,909 ± 3,355 M11 45,485 45,030 48,758 46,424 46,424 ± 4,122 M12 48,000 47,576 48,576 48,051 48,051 ± 1,017 M13 52,606 53,970 55,000 53,859 53,859 ± 2,434 M14 113,160 115,280 115,560 114,667 114,667 ± 2,660 M15 74,212 73,394 74,697 74,101 74,101 ± 1,335 Hình 3.9: Đồ thị phân bố hàm lượng Pb theo vị trí lấy mẫu Nhìn vào đồ thị ta thấy hàm lượng Pb phân bố đồng vị trí Hàm lượng Pb khu vực I gồm mẫu [M1, M2, M3, M4, M5] hàm lượng Pb khu vực phân bố đồng từ 40,101-51,717 mg/kg Khu vực II gồm mẫu [M6, M7, M8, M9, M10] hàm lượng Pb từ 45,45563,909 mg/kg Khu vực III gồm mẫu [M11, M12, M13, M14, M15], Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn hàm lượng Pb từ 46,424-114,667mg/kg Qua kết phân tích ta thấy hàm lượng Pb cao khu vực III, mẫu nằm tuyến đường chính, nút giao vào thành phố, gần bệnh viện, chợ, trường học mật độ giao thơng lại đơng đúc kéo theo lượng khói xe giới thải mơi trường lớn ngồi khói xây dựng nguồn gây nhiễm kim loại nặng bụi thị, cịn lại khu vực khác hàm lượng Pb phân bố đồng Kết phân tích Pb mẫu bụi đường thành Phố Bắc Ninh thấp mẫu bụi đường nghiên cứu số khu vực Trung Quốc [4] (hàm lượng Pb khoảng 43-128 mg/kg, Delhi, Ấn Độ (120,7 mg/kg) [37], Hong Kong (181 mg/kg) [8], Seoul (245 mg/kg) [38]… 3.4 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng bụi đường Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng bụi đường Thành Phố Bắc Ninh theo kết nghiên cứu, dựa vào số tích lũy địa chất Igeo (Geoaccumulation index), nhân tố ô nhiễm (CF), Nhân tố rủi ro tiềm hệ sinh thái (ER) Các giá trị nhà khoa học giới dùng phổ biến để đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng mẫu đất, trầm tích bụi Tuy nhiên cách đánh giá mang tính tương đối, giá trị (back groungd value) Bn hay CB giá trị tham khảo, thay đổi tùy theo khu vực xác định cách xác tuyệt đối 3.4.1 Chỉ số tích lũy địa chất (Geoaccumulation Index : Igeo) Chỉ số tích lũy địa chất số đánh giá mức độ ô nhiễm dựa hàm lượng tổng kim loại Từ kết phân tích hàm lượng tổng kim loại bảng 3.11, bảng 3.12, giá trị Igeo kim loại tính theo cơng thức trình bày mục 2.4.1 Giá trị Bn lấy theo tài liệu [31], giá trị xác định Trung Quốc đất nước gần Việt Nam, giá trị thể bảng 3.12 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.12: Giá trị kim loại Kim loại Cu Pb Bn (mg/kg) 25 20 Kết tính Igeo kim loại Cu, Pb thể bảng 3.13; 3.14 Bảng 3.13: Bảng kết giá trị Igeo Cu Mức độ ô Mẫu Hàm lượng Cu (mg/kg) Chỉ số Igeo nhiễm M1 92,169 0,391 Ô nhiễm nhẹ M2 24,150 -0,191 Không ô nhiễm M3 35,843 -0,020 Không ô nhiễm M4 36,807 -0,008 Không ô nhiễm M5 46,222 0,091 Ô nhiễm nhẹ M6 31,687 -0,073 Không ô nhiễm M7 24,027 -0,193 Không ô nhiễm M8 16,206 -0,364 Không ô nhiễm M9 17,647 -0,327 Không ô nhiễm M10 33,710 -0,046 Không ô nhiễm M11 14,099 -0,425 Không ô nhiễm M12 32,324 -0,065 Khơng nhiễm M13 42,524 0,055 Ơ nhiễm nhẹ M14 57,247 0,184 Ô nhiễm nhẹ M15 10,770 -0,542 Khơng nhiễm Kết tính Igeo kim loại Cu nghiên cứu thể đồ thị sau: Hình 3.10: Đồ thị phân bố Chỉ số Igeo Cu Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Nhận xét: Dựa vào giá trị Igeo kim loại đồng bảng 3.14 đồ thị 3.10 cho thấy giá trị Igeo đồng vị trí lấy mẫu từ M2 đến M4, M6M12, M15 âm nên khơng có biểu ô nhiễm đồng khu vực nghiên cứu, có mẫu M1, M5, M13, M14 cho giá trị 0≤Igeo≤1 có biểu nhiễm nhẹ Những mẫu nhiễm nhẹ nằm Khu vực I, Khu vực III nằm khu vực có dân cư đơng đúc, phương tiện lại nhiều gần trung tâm thương mại, trường học, chợ, bệnh viện… dễ gây ô nhiễm kim loại nặng đo có Cu Bảng 3.14: Bảng kết giá trị Igeo Pb Mẫu Hàm lượng Pb(mg/kg) Chỉ số Igeo Mức độ ô nhiễm M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 40,101 45,04 44,101 46,646 51,717 50,404 47,01 45,909 45,455 63,909 46,424 48,051 53,859 114,667 74,101 0,126 0,176 0,167 0,192 0,237 0,225 0,195 0,185 0,180 0,328 0,190 0,205 0,254 0,582 0,393 ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ ô nhiễm nhẹ Kết tính Igeo kim loại Pb nghiên cứu thể đồ thị sau: Hình 3.11: Đồ thị phân bố Chỉ số Igeo Pb Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Nhận xét: Dựa vào kết tính Igeo kim loại chì hình 3.11 cho thấy giá trị Igeo chì vị trí lấy mẫu từ M1 đến M15 cho giá trị 0≤Igeo≤1 biểu nhiễm chì khu vực nghiên cứu nhiễm nhẹ Tóm lại, qua đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại theo số I geo, có Cu gây nhiễm nhẹ khu vực tập chung dân cư đông đúc, gần khu công nghiệp, chợ, trường học vv gây nhiễm nhẹ, cịn Pb gây nhiễm mức nhẹ tất vị trí nghiên cứu từ mẫu M1 đến mẫu M15, điều chứng tỏ tuyến đường nghiên cứu Thành phố Bắc Ninh bị ảnh hưởng hoạt động khu công nghiệp xung quanh địa bàn ảnh hưởng lượng khí thải loại xe giới mật độ giao thơng tuyến đường đông đúc 3.4.2 Chỉ số ô nhiễm (CF) Áp dụng cơng thức trình bày mục 2.4.2, giá trị CB giá trị kim loại Bn [31], giá trị lấy theo bảng 3.13 Mẫu M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 Bảng 3.15: Bảng kết giá trị CF Cu Hàm lượng Hàm lượng trung bình Khu Vực Cu CF Cu (mg/kg) (mg/kg) 92,169 24,150 Khu vực 35,843 47,038 1,88 I 36,807 46,222 31,687 24,027 Khu vực 16,206 24,655 0,99 II 17,647 33,710 14,099 32,324 Khu vực 42,524 31,393 1,26 III 57,247 10,770 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN Mức độ ô nhiễm Thấp Thấp Thấp http://lrc.tnu.edu.vn Nhận xét: Dựa theo bảng 3.16, giá trị CF Cu khu vực tuân theo thứ tự: khu vực I > khu vực III > khu vực II, tất giá trị CF nằm khoảng từ 1-3 mức độ ô nhiễm Cu bụi đường thành phố Bắc Ninh mức trung bình (theo bảng 2.6) Bảng 3.16: Bảng kết giá trị CF Pb Mẫu Khu Vực Hàm lượng Pb (mg/kg) Hàm lượng trung bình Pb (mg/kg) CF Mức độ nhiễm 40,101 M1 45,040 M2 44,101 M3 Khu vực I 45,521 2,28 Trung bình 46,646 M4 51,717 M5 50,404 M6 47,010 M7 M8 Khu vực II 45,909 50,537 2,53 Trung bình 45,455 M9 63,909 M10 46,424 M11 48,051 M12 53,859 M13 Khu vực III 67,420 3,37 Lớn 114,667 M14 74,101 M15 Nhận xét: Dựa theo kết giá trị CF Pb (bảng 3.16) dựa vào phân loại mức độ ô nhiễm theo CF (bảng 2.6) cho thấy giá trị CF Pb Khu vực I II nằm khoảng giá trị từ 1-3 nên có mức độ nhiễm Pb trung bình, Khu vực III có giá trị CF nằm khoảng từ 3-6 nên có mức ô nhiễm lớn 3.4.3 Chỉ số rủi ro tiềm hệ sinh thái (ER) Áp dụng công thức trình bày mục 2.4.2, giá trị kim loại Cu, Pb [22] Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.17: Bảng kết giá trị ER Cu Hàm lượng trung Mẫu Khu Vực bình Cu Mức độ rủi CF ER ro (mg/kg) M1 M2 M3 Khu vực I 47,038 1,88 9,41 Thấp Khu vực II 24,655 0,99 4,93 Thấp 31,393 1,26 6,28 Thấp M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 Khu vực M13 III M14 M15 Nhận xét: Dựa theo kết giá trị ER Cu (bảng 3.18) dựa vào phân loại mức độ rủi ro theo ER (bảng 2.7) cho thấy giá trị ER Cu nằm khoảng giá trị ER≤40 nên có mức độ rủi ro hệ sinh thái Cu thấp Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Bảng 3.18: Bảng kết giá trị ER Pb Hàm lượng trung Mẫu Khu Vực bình Pb Mức độ CF ER rủi ro (mg/kg) M1 M2 M3 Khu vực I 45,521 2,28 11,38 Thấp Khu vực II 50,537 2,53 12,63 Thấp Khu vực III 67,420 3,37 16,86 Thấp M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 Nhận xét: Dựa theo kết giá trị ER Pb (bảng 3.19) dựa vào phân loại mức độ rủi ro theo ER (bảng 2.7) cho thấy giá trị ER Pb nằm khoảng giá trị ER≤40 nên có mức độ rủi ro hệ sinh thái Pb thấp Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu luận văn đạt được, rút số kết luận sau: Đã khảo sát tìm quy trình xử lý mẫu bụi đường phù hợp để xác định kim loại nặng Cu, Pb mẫu nghiên cứu Cụ thể: - Tỷ lệ thành phần axit để phá mẫu phù hợp VHF:Vcường thủy 7:3 với tổng thể tích hỗn hợp 10ml, nhiệt độ phá mẫu 170 oC, thời gian phá mẫu 65 phút - Hiệu suất thu hồi phương pháp phá mẫu đạt từ 93,05% đến 103,00% Cu từ 84,10% đến 103,10% Pb Đã lựa chọn điều kiện đo phổ AAS Cu, Pb phù hợp Xây dựng đường chuẩn, xác định LOD, LOQ để xác định hàm lượng Cu, Pb phương pháp AAS LOD LOQ phép đo F-AAS Cu 0,159mg/L 0,532mg/L, LOD LOQ phép đo F-AAS Pb 0,312mg/L 1,040mg/L, LOD LOQ phép đo GF-AAS Pb 4,796µg/L 15,986µg/L Hàm lượng kim loại Cu mẫu bụi đường thành phố Bắc Ninh nằm khoảng 10,770mg/kg - 92,169mg/kg, lớn khu vực I (là khu vực dân cư tập chung đông đúc mật độ giao thông lại nhiều tuyến đường vào thành phố gần khu công nghiệp) thấp khu vực II (thuộc ngõ nhỏ tuyến phố, mật độ giao thơng lại ít) - Hàm lượng Pb phân bố đồng vị trí, nằm khoảng 40,101 mg/kg-114,667mg/kg, hàm lượng Pb cao nằm khu vực III Mức độ ô nhiễm Cu bụi đường thành phố Bắc Ninh mức khơng nhiễm hầu hết vị trí trừ vị trí (M1, M5, M14) nhiễm nhẹ theo số Igeo mức trung bình theo số CF Còn Pb, theo số Igeo mức ô nhiễm nhẹ, theo số CF mức độ nhiễm trung Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn bình khu vực I II, cịn khu vực III có mức độ nhiễm lớn cần xem xét Tuy nhiên ba khu vực lấy mẫu, mức độ rủi ro hệ sinh thái Cu Pb mức thấp (theo số ER) Như vậy, cần ý theo dõi kiểm soát hàm lượng kim loại Pb bụi đường khu vực thành phố Bắc Ninh, đặc biệt khu vực III khu vực có mật độ dân cư đơng, gần trường học bệnh viện nên dễ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người sinh vật Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Akhter M S., Madany I.M, “Heavy metals in street and house dust in Bahrain”, Water Air Soil Pollut, 1993, 66 Suping Feng, Hanchao Liu, Nannan Zhang, Hai Lin, Xiaolin Du, Yongli Liu, “Contamination assessment of copper, lead, zinc and chromium in dust fall of Jinan, NE China”, Environmental Earth Sciences, 2014, 14-19 Xinwei Lu, Lijun Wang, Kai Lei, Yuxiang Zhai, “Contamination assessment of copper, lead, zinc, manganese and nickel in street dust of Baoji, NW China”, Published in Journal of hazardous materials, 2009, 65-72 Li X., Poon C S., Liu P S., “Heavy metal contamination of urban soils and street dusts in Hong Kong’’, Environmental Pollution, 2001, 16, 1361–1368 Banerjee A D., “Heavy metal levels and solid phase speciation in street dusts of Delhi, India”, Environ Pollut, 2003, 123, 95–105 Jin Ah Kim, Jin Hee Park and Won Ju Hwang, “Heavy Metal Distribution in street Dust”, Traditional Markets and the Human Health Implications”, 2016, 18-23 Kim K W., Myung J H., Ahn J., Chon H T, “ Heavy metal contamination in dusts and stream sediments in the Taejon area, Korea”, J Geochem Explor, 1998, 64, 409–419 Ordonez A., Loredo J., De Miguel E., Charlesworth S., “Distribution of heavy metals in the street dusts and soils of an industrial city in Northern Spain”, Arch Environ Contam Toxicol 2003, 44, 160–170 Al-Khashman O A., “ Heavy metal distribution in dust, street dust and soils from the work place in Karak Industrial Estate, Jordan”, Atmos Environ, 2004, 38, 6803–6812 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 10 Meza-Figueroa D.; De la O-Villanueva M., De la Parra M L., “Heavy metal distribution in dust from elementary schools in Hermosillo, Sonora, México’’, Atmos Environ , 2007, 41, 276–288 11 Phạm Ngọc Đăng, “giáo trình mơi trường khơng khí”, NXB Khoa học kỹ thuật, 2002, 6-12 12 Trần Ngọc Đăng, “ô nhiễm môi trường khơng khí thị”, NXB khoa học kỹ thuật, 1996, 12-15 13.WHO, “Environmental Health Criteria 200: Copper”, World Health Organization, Geneva”, 1998, 3-5 14 Kabata-Pendias Alina, “ Trace elements in Soils and Plants”, CRC Press LLC, Boca Raton, 2001, 10-17 15 TCVN 5938:2005 , “về chất lượng khơng khí- nồng độ tối đa cho phép số chất độc hại khơng khí xung quanh, Bộ khoa học công nghệ, 2005, 4-6 16 Christoforidis A., Stamatis N., “Heavy metal contamination instreet dust and roadside soil along the major national road in Kavala’s region, Greece”, Geoderma, 2009, 151, 257–263 17.Toral M I., Morales L., Álvarez M J, “A new Cu(II)-5-(4sulphophenylazo)-8- aminoquinoline complex used for copper determination in presence of gold and silver in water and mineral samples’’, Talanta, 2007, 74 18 Alula M.T., Bekhit A.A., “Simultaneous spectrophotometric determination of iron (II) and copper (II) in tablets by chemometric methods”, Thai J Pharm Sci, 2010, 34, 93-106 19.Li Y., Han Y., et al., “Simultaneous determination of Cu2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, and b2+ by using second derivative spectrophotometry method, Spectrochimica’’, Acta, Part A,” 2011, 79, 1546-1551 20.Ebdon L., Evans E H., Fisher A S and Hill S J, “An Introduction to Analytical Atomic Spectrometry’’, John Wiley & Sons, Inc (1998), 3-7 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 21.David Harvey, “Modern analytical chemistry”, McGraw-Hill Higher Education, 2000, 12-15 22 Walsh A, “The application of atomic absorption spectra to chemical analysis’ Spectrochimica Acta, 1995, 7, 108-117 23 Marco Ramireza, Serena Massolo, Roberto Frache, Juan A., “Metal speciation and environmental impact on sandy beaches due to El Salvador copper mine, Chile”, Marine Pollution Bulletin , 2005, 50, 62–67 24 Muhammad B A., Tasneem G K., Muhammad K J., Nusrat J., Hassan I A., Jameel A B., “Speciation of heavy metals in sediment by conventional, ultrasound and microwave assisted single extraction methods: A comparison with modified sequential extraction procedure”, Journal of Hazardous Materials , 2008, 154, 998–1006 25 Duong T T., Lee B K, “Determining contamination level of heavy metals in road dust from busy traffic areas with different characteristics’’, J Environ Manag, 2011, 92, 554–562 26 [https://nslide.com/bai-viet/bac-ninh-dieu-kien-tu-nhien-xa-hoi-connguoi.lxouxq.html] 27 Amanda J Z., David C W., “ Heavy metal and trace metal analysis in soil by sequential extraction: a review of procedures”, International Journal of Enviromental Analytical Chemistry, 2010, 7-9 28 Galan E., G´omez Ariza J L., Gonz´alez I., Fern´andez Caliani J C., Morales E., and Gir´aldez I., “Utilidad de las tecnicas de extraccion secuencial en la mejora de la caracterizaci´ on mineralogica por DRX de suelos y sedimentos altos contenidos de oxidos de hierro,” in Libro de Conferencias y Resumenes de la XV Reunion Cientifica de la Sociedad Espa˜nola de Arcillas, 1999, 15, 68–69 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 29 Benitez L N and Dubois J P., “Evaluation of the selectivity of sequential extraction procedures applied to the speciation ofcadmiuminsoils,” International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 1999 , 74, 289–303 30 Harrison RM, Laxen DPH, Wilson SJ, “Chemical association of lead, cadmium, copper and zinc in street dust and roadside soil”, Environ Sci Technol , 1981, 15:1378–1383 31 Shou Zhao, Chenghong Feng, Yiru Yang, Junfeng Niu, Zhenyao Shen, “Risk assessment of sedimentary metals in the Yangtze Estuary’’, New evidence of the relationships between two typical index methods, 2012, 5-9 32 Hamilton E I., “Environmental variables in a holistic evaluation of land contaminated by historic mine wastes: a study of multi-element mine wastes in West Devon, England using arsenic as an element of potential concern to human health”, The Science of the Total Environment, 2000, 249, 171-221 33 Iqbal J., Shah M H., “Distribution, correlation and risk assessment of selected metals in urban soils from Islamabad, Pakistan”, J Hazard, Mater, 2011, 23-30 34 Lu X., Wang L., Lei K., Huang J., Zhai Y, “ Contamination assessment of copper, lead, zinc, manganese and nickel in street dust of Baoji, NW China”, J Hazard Mate, 2009, 161, 1058–1062 35 Hakanson L., “An ecological risk index for aquatic pollution control”, A sedimen -tological approach, Water Res, 1980, 14, 975–1001 36.Shou Zhao, Chenghong Feng, Yiru Yang, Junfeng Niu, Zhenyao Shen, “Risk assessment of sedimentary metals in the Yangtze Estuary New evidence of the relationships between two typical index methods”, Journal of Hazardous Materials, 2012, 164- 172 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 37 P V SURYAWANSHI, B S RAJARAM, A D BHANARKAR and C V CHALAPATI RAO, “Determining heavy metal contamination of road dust in Delhi, India”, atmosfera, 2014, 23, 114-130 38 Chon H T., K W Kim and J Y Kim, “Metal con-tamination of soils and dusts in Seoul metropolitancity, Korea”, Environ Geochem Health, 1995, 17, 139-146 39 CCME, “Canadian soil quality guidelines for the pro-tection of environmental and human health”, CanadianCouncil of Ministers of the Environment, Winnipeg, 2007, 12-17 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... để tính giá trị Sy 2.4 Một số tiêu chí đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại bụi đường Hiện nay, chưa có TCVN đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng mẫu bụi đường, để đánh giá thực trạng ô nhiễm trường... NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THỊ NHUNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM ĐỒNG, CHÌ TRONG BỤI ĐƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH Chun ngành: Hóa phân tích Mã số: 8.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA... mẫu bụi nghiên cứu + Đánh giá phân bố hàm lượng kim loại Cu, Pb mẫu bụi khu vực thành phố Bắc Ninh mức độ ô nhiễm chúng thông qua phần mềm xử lý số liệu, tiêu chuẩn đánh giá như: Chỉ số tích