Phân tích đánh giá tổng lượng thủy ngân trong một số loài hàu và vẹm thuộc bờ biển thành phố đà nẵng bằng phương pháp trắc quang phân tử UV VIS

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HĨA - - TRẦN THỊ BƠNG Phân tích đánh giá tổng lượng thủy ngân mợt sớ loài hàu và vẹm thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Sự phát triển kinh tế, xã hội kéo theo hàng loạt vấn đề ô nhiễm môi trường ngày báo động nước, giới Đà Nẵng phải đương đầu với vấn đề xúc suy giảm chất lượng môi trường sống kéo theo hàng loạt vấn đề môi trường tác động đến khu vực ven biển có kim loại nặng(KLN) Đã có nhiều đề tài nghiên cứu hàm lượng KLN đưa biện pháp khắc phục xử lí để giảm thiểu ô nhiễm môi trường KLN Một số để phục vụ cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm biển kim loại nặng hiện loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ nghêu, hàu, vẹm nhà khoa học quan tâm ứng dụng dùng làm thị sinh học Đây nhóm lồi có giá trị thực phẩm cao, nhu cầu tiêu thụ lớn nước Tuy nhiên việc tích tụ KLN có mặt của thuỷ ngân (Hg) thể chúng đã gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của người Thông qua chuỗi thức ăn, xâm nhập vào thể, Hg liên kết với phân tử nucleotit cấu trúc protein làm biến đổi cấu trúc ức chế hoạt tính sinh học của tế bào Đặc biệt, nhiễm độc Hg gây nên thương tổn cho trung tâm thần kinh chí dẫn đến tử vong Vì vậy, để nâng cao hiểu biết góp phần vào việc tìm hiểu thêm phương pháp xác định hàm lượng kim loại loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ bờ biển Đà Nẵng chúng tơi đã thực hiện đề tài “Phân tích đánh giá tổng lượng thủy ngân một số loài hàu và vẹm thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS” Ý nghĩa của đề tài Đề tài góp phần xây dựng phương pháp thích hợp xác định hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm phương pháp trắc quang phù hợp với điều kiện của phịng thí nghiệm Trên sở đánh giá mức độ ô nhiễm biển thủy ngân vùng khảo sát Đồng thời phục vụ cho vấn đề đánh giá mức độ an toàn thực phẩm của thủy ngân số loài hàu vẹm tiêu thụ địa bàn Đà Nẵng CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vài nét về bãi biển Đà Nẵng [16] Vùng biển Đà Nẵng có ngư trường rộng 15.000 km², có vịnh Đà Nẵng nằm chắn sườn núi Hải Vân Sơn Trà, mực nước sâu, thuận lợi cho việc xây dựng cảng lớn số cảng chuyên dùng khác, nằm tuyến đường biển quốc tế nên thuận lợi cho việc giao thơng đường thuỷ cịn nơi trú đậu tránh bão của tàu có cơng suất lớn Biển Đà Nẵng có động vật biển phong phú 266 giống lồi, hải sản có giá trị kinh tế cao gồm 16 loài Tổng trữ lượng hải sản loại 1.136.000 Hàng năm có khả khai thác 150.000 – 200.000 Ngoài ra, Đà Nẵng cịn có bờ biển dài 30km tiếng với nhiều bãi tắm liên hoàn đẹp tuyệt vời nằm rải rác từ Bắc đến Nam Nam Ô, Xuân Thiều, Thanh Bình, Tiên Sa, Sơn Trà, Mỹ Khê, Bắc Mỹ An, Non Nước,… với nhiều cảnh quan thiên nhiên kỳ thú, có bãi tắm đã du khách thập phương biết đến địa điểm nghỉ ngơi, thư giản, tắm biển lý tưởng khu vực Châu Á Đặc biệt, quanh khu vực bán đảo Sơn Trà có bãi san hơ lớn, thuận lợi việc phát triển loại hình kinh doanh, dịch vụ, du lịch biển 1.2 Khái quát về thủy ngân 1.2.1 Giới thiệu về thủy ngân(Hg) [22] Tên tiếng anh Mercury Số nguyên tử 80 Khối lượng nguyên tử 200.59 g.mol Âm điện theo Pauling 1.9 -1 Mật độ 13.6 g.cm -3 20 ° C Điểm nóng chảy - 38.9 ° C Điểm sôi 356.6 ° C Thuộc nhóm IIB, chu kì bảng Tuần hồn nguyên tố hóa học Là kim loại chuyển tiếp nặng có ánh bạc, dạng lỏng nhiệt độ thường Thủy ngân thu chủ yếu phương pháp khử khoáng chất chu sa 1.2.2 Lịch sử [23] Người Trung Quốc Hindu cổ đại đã biết tới thủy ngân tìm thấy ngơi mộ cổ Ai Cập có niên đại vào khoảng năm 1500 TCN Tại Trung Quốc, Ấn Độ Tây Tạng, việc sử dụng thủy ngân cho kéo dài tuổi thọ, chữa lành chỗ gãy trì sức khỏe tốt Người Hy Lạp cổ đại sử dụng thủy ngân thuốc mỡ người La Mã sử dụng mỹ phẩm Vào khoảng năm 500 TCN Hg đã sử dụng để tạo hỗn hống với kim loại khác Hg kí hiệu hố học ngày cho thủy ngân Nó viết tắt của Hydrargyrum, từ Latinh hoá của từ Hy Lạp Hydrargyros, tổ hợp của từ 'nước' 'bạc' — lỏng giống nước, có ánh kim giống bạc Trong ngôn ngữ châu Âu, nguyên tố đặt tên Mercury, lấy theo tên của thần Mercury của người La Mã, biết đến với tính linh động tốc độ Biểu tượng giả kim thuật của nguyên tố biểu tượng chiêm tinh học cho Thuỷ Tinh Từ kỷ 18 đến kỷ 19, công nghệ gọi "carroting" sử dụng sản xuất mũ phớt Da động vật ngâm vào dung dịch màu da cam của hợp chất nitrat thuỷ ngân, Hg(NO3)2 2H2O Công nghệ tách lông khỏi da cuộn chúng lại với Dung dịch của độc Dung dịch của độc Việc sử dụng chất đã làm cho loạt nhà sản xuất mũ ngộ độc thủy ngân nên tháng 12 năm 1941, Dịch vụ sức khoẻ cộng đồng Mỹ đã cấm sử dụng thủy ngân sản xuất mũ 1.2.3 Tính chất vật lý hóa học của thủy ngân [2, 22, 24] Tính chất vật lý Hg tinh khiết chất lỏng nhiệt độ thường có màu trắng bạc, đổ tạo thành giọt tròn lấp lánh, linh động không khí ẩm dần bị bao phủ màng oxit nên ánh kim Hg không tinh khiết bị phủ lớp váng để lại vạch trắng dài Hg bay nhiệt độ phòng, thủy ngân gồm phân tử đơn nguyên tử Áp suất của Hg phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ, 20 0C áp suất bão hòa của Hg 1.3.10 mmHg Khi hóa rắn, Hg trở nên dễ rèn chì tinh thể bát diện phát triển thành Hình 1.1 Thủy ngân lỏng nhiệt độ hình kim thường Hg tan dung môi phân cực không cực, dung dịch của Hg nước (khi khơng có khơng khí) 25 0C chứa 6.10 -8 g Hg/l Hg có tính dẫn nhiệt dẫn điện tốt Hg tạo hợp kim với phần lớn kim loại, bao gồm vàng, nhôm, bạc, đồng… không tạo với sắt, mangan, coban niken Do đó, người ta chứa Hg thùng bắng sắt Hợp kim của Hg gọi hỗn hống Tùy thuộc vào tỉ lệ của kim loại tan Hg, hỗn hống dạng lỏng rắn Tính chất hóa học Trong hợp chất Hg có số oxi hóa phổ biến của +1 (Hg22+) +2 thể hiện số oxi hóa +3 hợp chất Ở dạng đơn chất, Hg trơ Hg không tác dụng với oxi nhiệt độ thường, tác dụng rõ rệt 300 0C 400 0C oxit lại phân hủy thành nguyên tố Hg phản ứng dễ dàng với nhóm halogen lưu huỳnh Hg tan axit có tính oxi hóa mạnh HNO3, H2SO4 đặc Hg + 4HNO3 (đặc)  Hg(NO3 )2 +H2O 6Hg + 8HNO3 (loãng)  3Hg(NO3)2 + NO + 4H2O 1.2.4 Trạng thái tự nhiên của thủy ngân [2,24] Trong tự nhiên tồn chủ yếu dạng khoáng vật: xinaba hay chu sa (HgS), livingtonit (HgSb4O7 ), montroydrit (HgO), callomen (Hg2 Cl2),… Rất gặp Hg dạng tự Chu sa quặng của Hg, nhiều bắt gặp chúng tạo thành mỏ lớn Nhìn chung chu sa khác với sunfua khác bền vững miền oxi hóa Các khống sản cộng sinh với chu sa thường có antimonite (Sb3S2 ), pirit (FeS2), asenopirit (FeAsS),… Các khoáng vật phi quặng kèm với chu sa thường có : thạch anh, canxit, nhiều có barit, florit… Trong môi trường, Hg biến đổi qua nhiều dạng tồn hóa học Trong khơng khí, Hg tồn dạng nguyên tử, dạng metyl thủy ngân dạng liên kết với hạt lơ lửng Trong nước biển đất liền, thủy ngân vô bị metyl hóa thành dạng metyl thủy ngân tích lũy vào động vật Một phần thủy ngân liên kết với lưu huỳnh tạo thành kết tủa thủy ngân sunfua giữ lại trầm tích Ngồi ra, số lồi thực vật cịn có khả tích lũy thủy ngân dạng ít độc giọt Hg lỏng thủy ngân sunfua Trong nước tự nhiên, hợp chất của Hg dễ bị khử dễ bay nên hàm lượng thủy ngân nước nhỏ Trong môi trường nước giàu oxi, thủy ngân tồn chủ yếu dạng hóa trị II 1.2.5 Vai trị ứng dụng [25,26] Thủy ngân có nhiều cơng dụng có dụng cụ đo khí áp, áp kế, nhiệt kế, loại pin tiêu dùng, đèn sáng huỳnh quang, thiết bị chuyển mạch chỉnh lưu Dùng để thu hồi vàng bạc quặng sa khống, làm chất xúc tác cơng nghiệp ,sử dụng làm điện cực ngành công nghiệp sản xuất clo natrihydroxit Các hợp chất thủy ngân có nhiều công dụng cực calomen (Hg2Cl2 ) sử dụng phép đo điện y học, HgCl2 sử dụng thuốc diệt trùng, thuốc diệt chuột, làm chất khử trùng, oxit thủy ngân sử dụng thuốc mỡ da, Sulphate thủy ngân sử dụng chất xúc tác hóa hữu cơ, Hg(CNO)2, sử dụng ngịi nổ Các ngành cơng nghiệp sử dụng phát sinh lượng đáng kể Hg là: tự động chuyển mạch, ô tô, pin oxit thủy ngân, bilge bơm, CRT, phòng chứa nồi hơi, mỹ phẩm, rửa bát, phụ tùng vòng đệm, hộp phân phối cài đặt điện,… Thủy ngân sử dụng số văn hóa cho mục đích y học dân tộc nghi lễ Ví dụ, để chữa bệnh tắc ruột, người ta cho bệnh nhân uống thủy ngân lỏng (100-200g) Ở trạng thái kim loại không phân tán, thủy ngân không độc có tỷ trọng lớn nên chảy hệ thống tiêu hóa giúp thơng ruột cho bệnh nhân 1.2.6 Đợc tính tác hại của thủy ngân [17, 18, 26] Một số tác động chính của thủy ngân người gây nên xáo trộn của hệ thần kinh, tổn thương não khơng hồi phục Ngồi ảnh hưởng đến chức não, ảnh hưởng đến DNA biến đổi nhiễm sắc thể, gây phản ứng dị ứng dẫn dẫn đến phát ban, mệt mỏi đau đầu Thủy ngân tác động đến hệ sinh sản, chẳng hạn thiệt hại tinh trùng, dị tật bẩm sinh sẩy thai Khi xâm nhập vào thể, Hg liên kết với phân tử nucleic acid, protein làm biến đổi cấu trúc ức chế hoạt tính sinh học của tế bào Sự nhiễm độc thủy ngân gây nên thương tổn trung tâm thần kinh với triệu chứng run rẩy, khó khăn diễn đạt, giảm sút trí nhớ nặng gây tê liệt, nghễnh ngãng, nói lắp Nếu nhiễm độc Hg qua đường ăn uống với liều lượng cao, thời gian sau (có thể từ 10 - 20 năm) gây tử vong Độc tính tăng dần có hiện tượng tích luỹ sinh học Sự tích luỹ sinh học trình thâm nhiễm vào thể gây nhiễm độc mãn tính Q trình diễn gồm hai giai đoạn: Sự tích luỹ sinh học bắt đầu cá thể, sau tiếp tục tích lũy nhờ lan truyền cá thể, từ động vật ăn cỏ, động vật ăn cá, người Do nồng độ thủy ngân Hg tích luỹ “tới ngưỡng” gây hại Hiện tượng tích luỹ sinh học nguy hiểm, với methyl thủy ngân - xuất phát từ môi trường lúc đầu nhiễm (nồng độ thủy ngân thấp), nồng độ tăng lên đến hàng nghìn lần trở thành độc Hg chất độc dễ dàng hấp thụ qua da, quan hô hấp tiêu hóa Các dạng hóa học của Hg khác đặc điểm sinh học, dược động học độc tính Hg vô ít độc so với hợp chất Hg hữu Hg nguyên tố hít vào hấp thu nhanh qua đường hơ hấp gây tổn thương, qua màng phế nang vào máu đến thận, gan lách hệ thần kinh trung ương Hg nguyên tố chuyển đổi dạng thành Hg hữu gây độc ăn phải Ngộ độc mãn tính hít Hg nguyên tố thời gian dài Qua hàng rào máu não, Hg tích tụ lại não vỏ não Tại đây, Hg oxy hóa thành dạng ion, kết hợp với gốc sulfydryl protein của tế bào, cản trở enzyme chức vận chuyển tế bào Hg hữu hấp thu tốt qua hít, nuốt qua da Hấp thu ống tiêu hóa với tỉ lệ 90%, ít chuỗi dài Độc tính của Hg hữu thường xảy với chuỗi alkyl ngắn, đặc biệt methyl thủy ngân Nuốt 10 – 60mg/kg đủ gây tử vong, nuốt lượng thời gian dài, cần lượng 10μg/ kg đủ tác hại lên hệ thần kinh khả sinh sản của người lớn Do có khả tan mỡ nên Hg hữu nhanh chóng vào màu phân bố khắp thể, tích tụ não, thận, gan, tóc da Tác dụng độc rõ ràng nguy hiểm não Hg vơ chất ăn mịn nên có đặc điểm gây tác dụng trực tiếp niêm mạc Tỉ lệ hấp thu qua ống tiêu hóa 10% lượng nuốt vào, Hg tích lũy thận gây tổn thương thận Mặc dù tan chất béo tiếp xúc thời gian dài, Hg tích lũy não, vùng tiểu não vỏ não gây tổn thương hệ thần kinh trung ương Liều gây chết người của Hg vô 1– 4gam người lớn Như thể người, Hg khơng có độc tính cao mà tồn dai dẳng gây tác hại kéo dài Được giải thích nhờ vào đặc tính sinh học của Hg (1) khả kết hợp chặt chẽ, loại thải chậm khơng hồn tồn (2) có tính tập trung, tích lũy cao (3) khuyếch đại tác dụng sinh học vào thể người 1.2.7 Nguồn gốc xuất hiện thủy ngân nhuyễn thể [8, 18, 26] Có hai nguồn phát sinh thủy ngân : nguồn tự nhiên nhân tạo Nguồn tự nhiên: Hoạt động của núi lửa, phong hóa nhiều loại đá có chứa thủy ngân Trong mơi trường tự nhiên thủy ngân tìm thấy dạng kim loại, muối thủy ngân hợp chất thủy ngân hữu cơ.Thủy ngân xảy uncombined tự nhiên đến mức độ hạn chế Nó xảy tự nhiên tìm thấy chủ yếu Cinnabar quặng (HGS) Tây Ban Nha, Nga, Ý, Trung Quốc Slovenia Thế giới sản xuất của thủy ngân khoảng 8,000 năm Dự trữ Mineable khoảng 600,000 Nguồn nhân tạo: Đến từ nhà máy điện đốt than (thực vật trầm tích than có nồng độ thủy ngân dao động mạnh), thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm, lò đốt rác thải, nơi khai thác thủy ngân, vàng, đồng, kẽm, bạc, hoạt động luyện kim, thải bỏ nhiệt kế, y tế Etyl thủy ngân sản phẩm phân rã từ chất chống khuẩn thimerosal có hiệu ứng tương tự khơng đồng với mêtyl thủy ngân 1.2.8 Tình trạng nhiễm thủy ngân thế giới và ở Việt Nam [18] Ô nhiễm thủy ngân giới Từ cuối năm 1970 hoạt động khai thác mỏ bùng nổ số nước xung quanh khu vực sông Amazon, gây tình trạng ô nhiễm thủy ngân lưu vực sông thủy vực xung quanh Đến nay, ô nhiễm thủy ngân đã trở thành vấn nạn mang tính toàn cầu, xuất hiện nhiều nước Tanzania, Philippin, Indonexia, Canada…Báo cáo gần của Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc cho thấy hoạt động của người đã làm tăng hàm lượng thủy ngân khí lên lần so với thời kỳ tiền công nghiệp Trung Quốc hai thập kỷ qua, với tốc độ phát triển công nghiệp, nông nghiệp nhanh vũ bão thì lượng thủy ngân tiêu thụ tăng lên cách chóng mặt Tổng lượng thủy ngân tiêu thụ Trung Quốc năm 2000 khoảng 900 tấn, chiếm xấp xỉ 50% tổng sản lượng thủy ngân tồn giới Trong Wanshan – địa danh thuộc tỉnh Quế Châu – Trung Quốc biết đến “trung tâm thủy ngân” Ở khu vực Nam Mỹ, ô nhiễm thủy ngân chủ yếu từ hoạt động khai thác vàng Thủy ngân sử dụng để tách vàng từ quặng sa khoáng Theo báo cáo nghiên cứu của Elmer Diaz, Đại học Idaho, Mỹ mức độ nhiễm thủy ngân nước lưu vực sông Amazon cho thấy hàm lượng thủy ngân có lồi cá sống cao, từ 10,2 – 35,9 ppm Hàm lượng thủy ngân có mẫu tóc máu xét nghiệm của người dân sống xung quanh lưu vực sông Tapajos, Madeira Negro nơi mà hoạt động khai thác vàng diễn mạnh mẽ – xác định là 0,74 – 71,3 µg/g tóc từ 90 – 149 µg/l Braxin nước sản xuất vàng đứng thứ giới sau Nam Phi, lượng thủy ngân thải mơi trường lớn Cịn Mỹ Canada vấn đề ô nhiễm thủy ngân gần gây nhiều xung đột Trong đó, ngành sản xuất xi măng hiện bị lên án nhiều Thủy ngân tồn nguyên liệu đầu vào (đặc biệt đá vôi) nhiên liệu (chủ yếu than đá) Trong điều kiện nhiệt độ lò đứng/lị cao, thủy ngân giải phóng khí thải khác Báo cáo của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) cho biết số 100 nhà máy sản xuất xi măng hoạt động Mỹ, hiện có 27 nhà máy gây ô nhiễm thuỷ ngân cách nghiêm trọng Các nhà máy thải môi trường từ 25 – 50 thuỷ ngân năm, gây tình trạng nhiễm thuỷ ngân cục có nguy lan diện rộng, ảnh hưởng trực tiếp mơi trường sức khoẻ của người dân Đã có 20.000 người dân viết đơn gửi tới EPA yêu cầu giúp đỡ bảo vệ họ trước nguồn ô nhiễm khí độc phát thải từ nhà máy sản xuất xi măng Ô nhiễm thủy ngân ở Việt Nam – Nguy hữu Ở Việt Nam nay, vấn đề nghiên cứu nguy ô nhiễm thuỷ ngân từ ngành sản xuất ít quan tâm Song, với tình trạng khai thác quặng, đặc biệt khai thác vàng diễn cách tràn lan, thiếu quy hoạch đồng hiện thì nguy thuỷ ngân xâm nhập vào môi trường sống, đặc biệt nguồn nước sinh hoạt nước tưới cao 10 chiết thủy ngân mẫu hàu vẹm, màu sắc của dung dịch qua lần chiết thể hiện hình 3.4 Hình 3.4 Màu sắc dung dịch trình chiết mẫu trắng Hàm lượng Hg2+ tính theo cơng thức sau: C  x (mg/kg) m Trong đó: x: hàm lượng Hg2+ tính theo đường chuẩn (mg) m: khối lượng mẫu hàu vẹm lấy để phân tích (kg) Dựa vào cơng trình đã cơng bố [8] kết khảo sát quy trình vơ hóa mẫu mục 3.1 tiến hành phân tích tổng lượng thủy ngân hàu vẹm theo sơ đồ hình 3.5 39 Cân xác khoảng 5g mẫu nghêu, sị hay vẹm đã xay nhuyễn vào bình cầu 9ml HNO3 đặc 4ml H2SO4 đặc 2ml HClO4 đặc Lắp vào ống sinh hàn hồi lưu đun 45 phút bếp điện + + + + Dung dịch + Để nguội Dung dịch phân tích + 10ml KSCN 0.1M, 10ml complexon III 0.025M + 20ml đithizon + Chiết phút Dung dịch + 10ml KSCN 0.1M, 10ml complexon III 0.025M + 10 ml nước cất + Chiết phút Dung dịch + Rửa 40ml NH3 5% Dung dịch + Lọc phễu có giấy lọc khơ Dung dịch đo Hình 3.5 Sơ đồ qui trình phân tích thủy ngân trong hàu vẹm 40 3.6 Kết phân tích mợt sớ mẫu vẹm và hàu thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng Tiến hành xác định hàm lượng Hg số mẫu vẹm hàu (hình 3.6) thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng tháng 4/2013 Kết phân tích thể hiện bảng 3.6 Vẹm xanh Hàu Hình 3.6 Một số mẫu hàu vẹm bờ biển Đà Nẵng 41 Bảng 3.6 Giá trị hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm (20-45mm) bờ biển thành phố Đà Nẵng Địa điểm Chiều Ngày lấy dài Hàm lượng vỏ Hg2+(mg/kg) (mm) tươi 25/03/2013 Vẹm xanh(Perna viridis) 25-40 Biển Nam Ô 0.2520 26/03/2013 Hàu (Ostrea Rivulasis) 30-45 0.1912 Biển 02/04/2013 Vẹm xanh(Perna viridis) 20-35 0.2272 Bình 05/04/2013 Hàu (Ostrea Rivulasis) 35-45 0.1822 Biển 11/04/2013 Vẹm xanh(Perna viridis) 25-40 0.2008 Sơn Trà 15/04/2013 Hàu (Ostrea Rivulasis) 30-35 0.1801 lấy mẫu mẫu Tên mẫu Thanh QCVN 8-1:2011/BYT 0.500 Qua bảng kết phân tích bảng 3.6 cho thấy hầu hết mẫu hàu vẹm có chứa hàm lượng thủy ngân Một mặt thủy ngân tồn đọng khơng khí, làm cho thủy ngân tích lũy nước biển.Một mặt khác nguyên nhân khác nước thải sinh hoạt, nước thải từ khu cơng nghiệp có chứa hàm lượng thủy ngân đổ vào biển Từ bảng 3.6 cho thấy, biển Nam Ơ có hàm lượng thủy ngân cao (0.2520 mgHg/kg vẹm) so với biển Thanh Bình biển Sơn Trà Nguyên nhân bờ biển bị ảnh hưởng khu cơng nghiệp Hịa Khánh sơng Cu Đê đổ vào Bờ biển Thanh Bình Sơn Trà khơng có sơng trực tiếp đổ vào bị ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt từ khu dân cư đổ biển nên hàm lượng thủy ngân tương đối lớn (0.2272 mgHg/kg biển Thanh Bình 0.2008 mgHg/kg biển Sơn Trà) Tuy nhiên, hàm lượng thủy ngân nằm giới hạn cho phép theo QCVN 8-1:2011/BYT 42 Bên cạnh chúng tơi tiến hành phân tích hàm lượng thủy ngân số mẫu hàu vẹm có kích thước lớn (65-95 mm) thuộc bờ biển Đà Nẵng Kết phân tích cho bảng 3.7 Bảng 3.7 Giá trị hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm 65-95mm bờ biển thành phố Đà Nẵng Địa điểm lấy mẫu Ngày lấy mẫu Chiều Tên mẫu vỏ (mm) dài Hàm lượng Hg2+(mg/kg) tươi Biển 27/03/2013 Vẹm xanh(Perna viridis) 65-90 0.2029 Nam Ô 28/03/2013 Hàu (Ostrea Rivulasis) 80-95 0.1844 Biển 02/04/2013 Vẹm xanh (Perna viridis) 65- 80 0.2013 Bình 05/04/2013 Hàu (Ostrea Rivulasis) 80-95 0.1750 Biển 11/04/2013 Vẹm xanh (Perna viridis) 70-80 0.1897 Sơn Trà 15/04/2013 Hàu (Ostrea Rivulasis) 70-85 0.1695 Thanh QCVN 8-1:2011/BYT 0.500 So sánh kết bảng 3.6 bảng 3.7 cho thấy hàm lượng thủy ngân mẫu vẹm hàu có kích thước lớn (65-95 mm) lại có hàm lượng thủy ngân thấp so với mẫu hàu vẹm có khích thước nhỏ (20-45 mm) Nguyên nhân do, đặc điểm cấu tạo, sinh lý đặc điểm sống khác giai đoạn trưởng thành của hàu vẹm Khi nhỏ, hay giai đoạn ấu trùng thì đời sống lọc nước diễn mạnh mẽ so với giai đoạn trưởng thành Thức ăn của giai đoạn nhỏ chất hòa tan nước biển, vi khuẩn, sinh vật nhỏ, tảo…, giai đoạn trưởng thành thức ăn chủ yếu mùn bã hữu cơ, thực vật phù du Qua bảng 3.6 bảng 3.7 cho thấy hàm lượng thủy ngân mẫu vẹm lớn mẫu hàu vùng phân tích Nguyên ngân, đặc điểm cấu tạo đặc 43 diểm sinh lý của hàu vẹm có khác nhau, vẹm tích lũy đào thải diễn nhanh so với hàu, thể của vẹm không nằm lệch phía của mảnh vỏ thể của hàu lại gần chứa đựng bên mảnh vỏ Các nhà khoa học dùng vẹm làm thị sinh để đánh giá mức độ ô nhiễm của KLN nhiều dùng hàu, đặc điểm tính hữu dụng của vẹm so với hàu Bảng 3.6 bảng 3.7 cho thấy mẫu vẹm hàu đã phân tích có chứa hàm lượng thủy ngân Tuy nhiên, hàm lượng thủy ngân nằm giới hạn cho phép theo QCVN 8-1:2011/BYT 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Dùng phương pháp chiết trắc quang phân tử UV-VIS xác định Hg với độ lặp lại độ nhạy cao - Khảo sát thể tích hỗn hợp dung môi để vô hóa mẫu: 9ml HNO3 đặc, 4ml H2SO4 đặc 2ml HClO4 đặc, thời gian đun mẫu: 45 phút Hiệu suất thu hồi 87.08% đạt yêu cầu của phương pháp phân tích Kết phân tích số mẫu hàu vẹm thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng cho thấy bờ biển Nam Ơ có hàm lượng Hg cao nhất, cịn bờ biển Thanh Bình, Sơn Trà có hàm lượng Hg thấp Đã phân tích phân tích hàm lượng thủy ngân hàu vẹm có kích thước khác Kết cho thấy hàm lượng thủy ngân mẫu hàu vàm vẹm có kích thước nhỏ (20-45 mm) có giá trị cao so với mẫu hàu vẹm có kich thước lớn (65-95 mm) Tuy nhiên, hàm lượng thủy ngân giới hạn cho phép theo QCVN 8-1:2011/BYT Kiến nghị Phân tích để xác định kim loại nặng độc hại khác: Pb, Cd, As, Cu…trong loài hải sản khác 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Đăng Độ (1997), Hóa học nhiễm mơi trường, NXB Giáo dục, 1997 [2] Trịnh Văn Hoan, Nghiên cứu xác định thủy ngân vô hữu trầm tích lưu vực sơng Nhuệ sơng Đáy, Luận văn ThS Hóa học: 60 44 29 [3] Nguyễn Văn Khánh- Phạm Văn Hiệp Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng cadmium (Cd) chì (Pb) hến (corbicula sp.) vùng cửa sơng TP Đà Nẵng, Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng-Số 1(30).2009 [4] Lê Thị Mùi (2008), Giáo trình thuốc thử hữu cơ, Trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng [5] Lê Thị Mùi (2010), Xây dựng phương pháp xác định tổng thủy ngân số nguồn nước bề mặt nước ngầm thành phố Đà Nẵng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, Tạp chí khoa học cơng nghệ, ĐH Đà Nẵng- Số 4(39).2010 [6] Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học hóa học, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [7] QCVN 8-1:2011/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia kim loại nặng thực phẩm [8] Nguyễn Thị Trang (2012), Phân tích đánh giá tổng hàm lượng thủy ngân số lồi nghêu, sị vẹm thuộc bờ biển Đà Nẵng phương pháp chiết trắc quang phân tử UV-VIS, Luận văn tốt nghiệp [9] TCVN 4580-88, Phương pháp xác định thủy ngân nước [10] Bùi Xn Vững (2010), Giáo trình hóa phân tích định lượng, Trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng [11] Bùi Xuân Vững (2010), Giáo trình Xử lý số liệu, Trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng [12] 28TCN 160:2000 Hàm lượng thủy ngân thủy sản – Phương pháp định lượng quang phổ hấp thụ nguyên tử [13] 64TCN 96-96, Phương pháp xác định thuỷ ngân tổng số 46 [14] Total Mercury and Methyl Mercury in Freshwater Mussels (Elliptiocomplanata) from the Sudbury River Watershed, Massachusetts [15] http://www.vietnamtourism.com\ [16]http://www.danang.gov.vn/TabID/65/CID/629/ItemID/2209/default.aspx [17]http://thucphamvadoisong.vn/van-de-ban-quan-tam/780-thuy-ngan-va-suc-khoe-connguoi.html [18]http://www.benh.vn/chamsoc-tre/Can-than-voi-thuy-ngan kim-loai-nhieu-docto/101/992/29-11-2011.htm [19] http://www.yduocngaynay.com/8-8TK_TrVHung_mussel.htm [20] http://vienthuysan2.com/?do=news&act=detail&id=245 [21] http://www.kythuatnuoitrong.com/2011/08/dac-diem-sinh-hoc-cua-hau.html [22]http://www.lenntech.com [23]http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%A7y_ng%C3%A2n [24] http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%A7y_ng%C3%A2n [25] http://www.glrppr.org/docs/mercury_in_industry.htm [26]http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=vi&langpair=en% 7Cvi&rurl=translate.google.com.vn&twu=1&u=http://www.lenntech.com/periodic/elem ents/h.hgtm&usg=ALkJrhhoGjYp4z0EGry0L5vzcHWRUFXKRQMercury [27]http://www.khafa.org.vn/privateres/htm/cbts/vo2manh.htm 47 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài 2 Ý nghĩa của đề tài CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vài nét bãi biển Đà Nẵng .3 1.2 Khái quát thủy ngân 1.2.1 Giới thiệu thủy ngân(Hg) 1.2.2 Lịch sử 1.2.3 Tính chất vật lý hóa học của thủy ngân 1.2.4 Trạng thái tự nhiên của thủy ngân 1.2.5 Vai trò ứng dụng 1.2.6 Độc tính tác hại của thủy ngân 1.2.7 Nguồn gốc xuất hiện thủy ngân nhuyễn thể 1.2.8 Tình trạng nhiễm thủy ngân giới Việt Nam 1.2.9 Tình hình khắc phục xử lý ô nhiễm thủy ngân 11 1.3 Sơ lược số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ có giá trị kinh tế Việt Nam 12 1.3.1 Đặc điểm cấu tạo sinh lý 12 1.3.2 Vai trò giá trị kinh tế 13 1.3.3 Vẹm xanh 13 1.3.4 Hàu 14 1.4 Sự tồn kim loại nặng nhuyễn thể hai mảnh vỏ 15 1.5 Các phương pháp vơ hóa mẫu 16 1.5.1 Phương pháp vô hóa brơm 16 1.5.2 Phương pháp vơ hóa tia cực tím 16 48 1.5.3 Phương pháp vơ hóa pemanganat – pesunfat 16 1.5.4 Phương pháp vơ hóa ướt 16 1.5 Các phương pháp xác định thủy ngân 16 1.5.5 Phương pháp chuẩn độ complexon thay 16 1.5.6 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa 17 1.6 Các phương pháp xác định thủy ngân 17 1.6.1 Phương pháp chuẩn độ complexon thay 17 1.6.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa 17 1.6.3 Phương pháp chiết trắc quang phân tử UV- VIS dithizon 17 1.7 Phương pháp trắc quang phân tử UV – VIS [6] 20 1.7.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp 20 1.7.2 Các điều kiện tối ưu 21 1.7.3 Các phương pháp phân tích định lượng 22 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 24 2.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 24 2.1.1 Dụng cụ thiết bị 24 2.1.2 Hóa chất 24 2.2 Cách pha loại dung dịch 24 2.2.1 Pha dung dịch chuẩn 0.005mg Hg/ml (5ppm) 24 2.2.2 Pha dung dịch khác 24 2.3 Nội dung cần nghiên cứu 26 2.4 Thực nghiệm nghiên cứu điều kiện tối ưu vơ hóa mẫu 26 2.4.1 Quy trình vơ hóa mẫu 26 2.4.2 Khảo sát thể tích hỗn hợp dung mơi 27 2.4.3 Khảo sát thời gian đun mẫu 28 2.5 Thực nghiệm điều kiện tối ưu xác định tổng hàm lượng thủy ngân hàu vẹm phương pháp chiết trắc quang đithizon 28 2.5.1 Quy trình chiết thủy ngân 28 49 2.5.2 Các điều kiện tối ưu xác định tổng hàm lượng thủy ngân hàu vẹm phương pháp chiết trắc quang đithizon 29 2.6 Xây dựng đường chuẩn xác định thủy ngân 29 2.7 Đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp 29 2.8 Đánh giá sai số thống kê của phương pháp 29 2.9 Quy trình phân tích thủy ngân hàu vẹm 31 2.10 Phân tích đánh giá tổng hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm thuộc bờ biển Đà Nẵng 32 2.10.1 Địa điểm lấy mẫu 32 2.10.2 Lấy mẫu chuẩn bị mẫu 32 2.10.3 Phân tích mẫu 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 Kết khảo sát điều kiện vơ hóa mẫu 34 3.1.1 Thể tích hỗn hợp dung mơi 34 3.1.2 Thời gian đun mẫu 34 3.3 Kết xây dựng đường chuẩn 35 3.4 Kết xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp 35 3.4 Kết tính sai số thống kê của phương pháp 36 3.6 Kết phân tích số mẫu vẹm hàu thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 50 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Thủy ngân lỏng nhiệt độ thường Hình 1.2 Vẹm xanh 12 Hình 1.3 Cấu tạo mang hàu 14 Hình 1.4 Hàu 14 Hình 1.5 Tinh thể Đithizon 17 Hình 1.6 Dung dịch đithizon clorofom (CHCl 3) 17 Hình 1.7 Dung dịch Hg(Dz)2 18 Hình 1.8 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ chất phân tích 20 Hình 2.1 Màu sắc dung dịch trình pha chế đithizon 24 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình vơ hóa mẫu 25 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang phức Hg(Dz)2 vào hàm lượng Hg 2+ 33 Hình 3.2 Dung dịch sau vơ hóa mẫu 36 Hình 3.3 Màu sắc dung dịch trình chiết thủy ngân 36 Hình 3.4 Màu sắc dung dịch trình chiết mẫu trắng 37 Hình 3.5 Sơ đồ qui trình phân tích thủy ngân trong hàu vẹm 38 Hình 3.6 Một số mẫu hàu vẹm bờ biển Đà Nẵng 39 51 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Hg(Dz)2 vào dung môi 32 Bảng 3.2 Sự phụ thuộc mật độ quang phức Hg(Dz)2 vào thời gian 32 Bảng 3.3 Giá trị mật độ quang phức chiết với hàm lượng thủy ngân tăng dần 33 Bảng 3.4 Giá trị nồng độ Hg2+ đo mẫu giả sau lần đo 34 Bảng 3.5 Một số kết đánh giá sai số thống kê phương pháp 35 Bảng 3.6 Giá trị hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm 20-45mm bờ biển thành phố Đà Nẵng 40 Bảng 3.7 Giá trị hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm 65-95mm bờ biển thành phố Đà Nẵng 41 52 LỜI CẢM ƠN Trong năm qua học mái trường Đại học Sư Phạm- Đại học Đà Nẵng, nhận dạy dỗ của quý thầy cô giáo, quan tâm giúp đỡ của bạn bè với nỗ lực cố gắng vươn lên của thân đã giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập giảng đường có khối kiến thức chuyên môn ngành theo học, xã hội lòng kinh nghiệm thực tế mà thầy cô đã truyền đạt lại Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giáo trường Đại học Sư Phạm - Đại học Đà Nẵng, q thầy khoa Hóa đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo - ThS Lê Thị Mùi – người đã truyền thụ dạy cho em kiến thức quý báu để hoàn thành tốt đề tài mà chúng em giao Đà Nẵng, ngày 14 tháng 05 năm 2013 Sinh viên Trần Thị Bông 53 ... thực hiện đề tài ? ?Phân tích đánh giá tổng lượng thủy ngân mợt sớ loài hàu và vẹm thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp trắc quang phân tử UV- VIS? ?? Ý nghĩa của đề tài... trình 31 phân tích thủy ngân hàu vẹm phương pháp chiết trắc quang đithizon Áp dụng quy trình chúng tơi tiến hành phân tích hàm lượng thủy ngân số loài hàu vẹm thuộc bờ biển thành phố Đà Nẵng. .. phân tích thủy ngân trong hàu vẹm 40 3.6 Kết phân tích mợt sớ mẫu vẹm và hàu tḥc bờ biển thành phố Đà Nẵng Tiến hành xác định hàm lượng Hg số mẫu vẹm hàu (hình 3.6) thuộc bờ biển thành