Các phương pháp phân tích dioxin trong các nền mẫu đất và trầm tích được sử dụng trong đề tài dựa trên phương pháp phân tích tiêu chuẩn của Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA 1613/1613B). Trong phòng thí nghiệm, các phương pháp này được xác nhận giá trị sử dụng, phê duyệt phương pháp và công bố giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) và QA/QC phù hợp với phương pháp gốc.
a. Phương pháp chiết mẫu đất
- Mẫu đất sau khi lấy ngoài hiện trường mang về phòng thí nghiệm sẽ được sơ chế loại bỏ các tạp chất như sỏi nhỏ, rễ cây, lá cây… lấy ra 500g đất cho vào các khay nhôm được bọc bằng giấy nhôm và phơi khô ở nhiệt độ phòng hay sấy trong tử sấy ở nhiệt độ 40-500C. Mẫu sau khi làm khô được nghiền trộn đều bằng chày cối sứ và sàng qua rây thu lấy mẫu có kích cỡ hạt < 1mm
- Khoảng 3g mẫu đất xử lý sơ bộ được cân vào cốc thủy tinh 250 mL và trộn với muối Na2SO4 khan đến khi tạo thành hỗn hợp mịn, đồng nhất. Sau đó. 100 µL dung dịch nội chuẩn được thêm vào hỗn hợp ở trên và toàn bộ hỗn hợp này được chuyển vào ống chiết mẫu, để cân bằng trong khoảng 15 phút. Mẫu được chiết trên thiết bị E916, hãng Buchi trong khoảng thời gian hơn 1h. Dịch chiết mẫu được thu vào bình cầu 250 mL và được cô cạn dung môi trên thiết bị cô cất chân không.
b. Phương pháp làm sạch dịch chiết mẫu
Dịch chiết mẫu được làm sạch theo quy trình làm sạch sử dụng bộ dụng cụ của hãng Supelco.
Dịch chiết mẫu được làm sạch trên cột silica gel đa lớp ghép nối với cột than hoạt tính hai lớp theo các bước sau: hoạt hóa lần lượt các cột; ghép nối cột silicagel vào cột than hoạt tính và tẩm mẫu lên cột; rửa loại bỏ các chất nhiễu và làm giàu chất phân tích trên cột than hoạt tính; tháo bỏ cột than và rửa giải mẫu từ than hoạt tính. Dung môi sử dụng cho quá trình làm sạch là n-Hexan và Toluen.
Cô quay chân không dịch làm sạch mẫu: Dịch mẫu sau khi được làm sạch sẽ được cô cạn dung môi về thể tích 1-2 ml bằng thiết bị cô quay chân không. Chuyển mẫu đã cô cạn ở bình cầu vào ống nghiệm đáy nhọn, tráng rửa bình và thành ống nghiệm 3 lần bằng n-Hexan đến thể tích ~ 5 ml.
Cô N2: Sử dụng thiết bị đuổi dung môi bằng khí N2 để cô cạn dung dịch mẫu về thể tích < 0,2 ml, chuẩn bị bơm phân tích mẫu trên máy HRGC/HRMS.
c. Phương pháp phân tích xác định Dioxin
Phương pháp phân tích sử dụng máy sắc ký khí ghép khối phổ phân giải cao (HRGC/HRMS). Giới hạn phát hiện của phương pháp từ 0,01-1ppt tùy thuộc dạng đồng phân Dioxin, Furan.
Bảng 3.1. Điều kiện tách và phân tích các chất Dioxin
TT Thông số Giá trị
Cổng nạp mẫu
Nhiệt độ 290 oC
Chế độ bơm Không chia dòng
Thể tích bơm mẫu 2 µL Interface Nhiệt độ 290 oC Khí mang Loại khí mang He Lưu lượng dòng khí 1,3 mL/phút Cột tách Loại cột HP-5MS
Kích thước cột Chiều dài: 60 m × Đường kính trong: 0,25
mm. độ dày màng pha tĩnh: 0,25 µm Chương trình nhiệt độ
1200C giữ trong 1,5’, tăng 40oC/phút đến 210oC giữ trong 5’, tăng 2,5 oC/phút đến 270
oC, tăng 20oC/phút đến 320 oC. giữ ở 320oC đến khi kết thúc
Thời gian phân tích 60 phút
Detector
Độ phân giải 10000
Chế độ quét SIM - lựa chọn ion đối với các ion đặc trưng
Năng lượng ion hóa 43 eV
Cường độ dòng nguồn 0,3 – 0,9 mA
Nhiệt độ nguồn ion 260 oC
Các đồng phân độc của dioxin và furan và giới hạn phát hiện tương ứng của phương pháp phân tích được thể hiện trong bảng 3.2
Bảng 3.2. Giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích đối với các nền mẫu khác nhau
STT Chất phân tích
Mẫu nước Đất, trầm tích Cá ng/L ng/kg khô ng/kg tươi
1 2,3,7,8-TCDD 0,001 0,100 0,070 2 2,3,7,8-TCDF 0,001 0,100 0,070 3 1,2,3,7,8-PeCDD 0,005 0,500 0,330 4 1,2,3,7,8-PeCDF 0,005 0,500 0,330 5 2,3,4,7,8-PeCDF 0,005 0,500 0,330 6 1,2,3,4,7,8-HxCDD 0,005 0,500 0,330 7 1,2,3,6,7,8-HxCDD 0,005 0,500 0,330 8 1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,005 0,500 0,330 9 1,2,3,4,7,8-HxCDF 0,005 0,500 0,330 10 1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,005 0,500 0,330 11 1,2,3,7,8,9-HxCDF 0,005 0,500 0,330 12 2,3,4,6,7,8-HxCDF 0,005 0,500 0,330 13 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 0,005 0,500 0,330 14 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,005 0,500 0,330 15 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,005 0,500 0,330 16 OCDD 0,010 1,00 0,670 17 OCDF 0,010 1,00 0,670
- Tính toán kết quả phân tích:
Hiệu suất thu hồi của chất nội chuẩn và chất chuẩn làm sạch: 100 vao chat them do Nong duoc phan tich chat do Nong × = R (1)
Hiệu suất thu hồi của các chất chuẩn đồng vị phải nằm trong khoảng từ 25-150 %. Trường hợp mẫu có hiệu suất thu hồi nằm ngoài khoảng trên cần tiến hành xem xét tìm nguyên nhân để khắc phục và tiến hành xử lý mẫu. phân tích lại mẫu đó.
Nồng độ các chất Dioxin trong mẫu đất được tính theo công thức sau: Cn= (Cex x Vex)/M (2)
Trong đó:
Cn: nồng độ Dioxin trong mẫu đất ban đầu (pg/g) ;
Cex: nồng độ Dioxin trong dịch mẫu bơm phân tích (pg/µl) ; Vex: thể tích dịch mẫu sau khi cô N2 (µl) ;
M: Khối lượng mẫu đem chiết (g).
- Phương pháp trình bày. xử lý số liệu
+ Công thức tính tổng độ độc tương đương:
Tổng độ độc tương đương được tính toán bằng cách lấy tổng tích số nồng độ của từng Dioxin và giá trị TEF tương ứng của chúng. công thức tính như sau:
i i
PCDD i PCDF i
TEQ=∑(C ×TEF )+∑(C ×TEF ) (2) Trong đó: i PCDD C .CPCDFi : nồng độ của từng đồng loại PCDD/Fs TEFi: hệ số độc tương đương của từng đồng loại tương ứng.
Các số liệu được trình bày trong phần kết quả nghiên cứu là kết quả đã được xử lý thống kê. vẽ đồ thị trên phần mềm Mircosoft Excel.