2.3.1. Lấy mẫu
* Vị trí lấy mẫu: Các mẫu ốc, trầm tích, thực vật và mẫu nước được lấy ở các ao, hồ thuộc khu vực Triều Khúc-Thanh Trì – Hà Nội. Trên khu vực này, hầu hết các hộ gia đình đều thu gom và tái chế phế liệu. Phế liệu từ các nơi được nhập về, chất thành đống trên nền gạch hoặc nền đất xung quanh nơi cư trú và được phân loại, rửa sạch, nghiền nhỏ, phơi khô rồi xuất đi các cơ sở tái chế nhựa. Một số hộ gia đình trực tiếp nấu nhựa, tạo các hạt nhựa cung cấp cho các cơ sở sản xuất nhựa. Nước thải của quá trình tái chế trên được các hộ gia đình này thải ra các mương nước, ao, hồ, đồng ruộng xung quanh khu vực, làm cho môi trường khu vực này ô nhiễm. Các mẫu thuộc các đối tượng khác nhau nhưng được lấy tại cùng một vị trí để đánh giá đúng tình trạng môi trường khu vực động vật nhuyễn thể đang sống.
Mỗi mẫu sau khi lấy đều được ghi kèm các thông tin về vị trí lấy mẫu và loại mẫu đồng thời thu thập thêm thông tin, hồ sơ về bãi tập kết và thu gom rác thải điện tử.
- Mẫu ốc được lấy theo hai mùa là mùa khô và mùa mưa
Mùa khô (ngày 11 tháng 3 năm 2009)
Bảng 2: Vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu ốc mùa khô
Vị trí lấy mẫu Ngày / giờ lấy mẫu Ký hiệu mẫu
Xóm Chùa
Mẫu được lấy tại mương nước thải, cách bãi tập kết rác thải 20 m
9h ngày 11/3/2009 Ốc 1
Xóm Án
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt đầm cách vị trí bãi tập kết rác thải 10 m
9h25’ ngày 11/3/2009 Ốc 2
Xóm Lẻ
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị trí bãi tập kết rác thải 30 m
10h13’ ngày 11/3/2009 Ốc 3
Xóm Cầu-vị trí 1
Tại ao cạnh sân bóng Triều Khúc, cách vị trí bãi tâp kết rác thải điện tử 5 m, nước thải quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống ao
10h 42’ngày 11/3/2009 Ốc 4
Xóm Cầu –vị trí 2
Tại mương nước thải cách vị trí bãi tập kết rác 35 m.
11h 25’ngày 11/3/2009 Ốc 5
Mùa mưa ( Ngày 20 tháng 7 năm 2009)
Địa điểm lấy mẫu và ký hiệu mẫu được ghi lại như bảng 3
Bảng 3: Vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu ốc mùa mưa
Vị trí lấy mẫu Ngày / giờ lấy mẫu Ký hiệu mẫu
Xóm Án- vị trí 1
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt đầm ngay cạnh vị trí bãi tập kết rác thải
8h15’ ngày 20/7/2009
Ốc 6
Xóm Án- vị trí 2
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt đầm cách vị trí bãi tập kết rác thải 5 m
8h20’ ngày
20/7/2009 Ốc 7
Xóm Án- vị trí 3
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt
8h 20’ ngày 20/7/2009
đầm cách vị trí bãi tập kết rác thải 10 m
Xóm Lẻ- vị trí 1
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị trí bãi tập kết rác thải 30 m
8h30’ ngày 20/7/2009
Ốc 9
Xóm Lẻ -vị trí 2
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị trí bãi tập kết rác thải 20 m
8h30’ ngày
20/7/2009 Ốc 10
Xóm Lẻ -vị trí 3
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị trí bãi tập kết rác thải 10 m
8h40’ ngày 20/7/2009
Ốc 11
Xóm Đình:
Mẫu được lấy tại ao Đình
9h 00’ngày
20/7/2009 Ốc 12
Xóm Cầu-vị trí 1
Tại ao cạnh sân bóng Triều Khúc, cách vị trí bãi tâp kết rác thải điện tử 5 m, nước thải quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống ao
9h 15’ngày 20/7/2009
Ốc 13
Xóm Cầu –vị trí 2
Tại mương nước thải cách vị trí bãi tập kết rác 2 m
9h 20’ngày 20/7/2009 Ốc 14 Ruộng lúa-vị trí 1 Cách vị trí tập kết rác thải 20 m 9h 30’ngày 20/7/2009 Ốc 15 Ruộng lúa-vị trí 2 Cách vị trí tập kết rác thải 30 m 9h 45’ngày 20/7/2009 Ốc 16 Ruộng lúa-vị trí 3 Cách vị trí tập kết rác thải 40 m 9h 50’ngày 20/7/2009 Ốc 17 Ruộng lúa-vị trí 4 Cách vị trí tập kết rác thải 50 m 10h 15’ngày 20/7/2009 Ốc 18
Mương nước thải
Mương chứa nước thải của cả thôn Triều Khúc
10h 30’ngày 20/7/2009
Ốc 19
Mẫu ốc bươu
Được mua tại chợ Mai Lĩnh có nguồn gốc tại Chương Mỹ-Hà Nội
9h00’ ngày
Hình 8: Bản đồ khu vực lấy mẫu
-Mẫu trầm tích (bùn đáy): được lấy vào mùa khô ( ngày 12 tháng 3 năm 2009) và được lấy cùng vị trí với mẫu ốc
Địa điểm lấy mẫu và ký hiệu mẫu được ghi lại như bảng 4
Bảng 4: Vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu trầm tích
Vị trí lấy mẫu Ngày / giờ lấy mẫu Ký hiệu mẫu
Xóm Chùa
Mẫu được lấy tại mương nước thải, cách bãi tập kết rác thải 20 m
13h ngày 12/3/2009 Đ 1
Xóm Án
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt đầm cách vị trí bãi tập kết rác thải 10 m
13h 25’ ngày
12/3/2009 Đ 2
Xóm Lẻ
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị
13h45’ ngày 12/3/2009
trí bãi tập kết rác thải 30 m
Xóm Cầu-vị trí 1
Tại ao cạnh sân bóng Triều Khúc, cách vị trí bãi tâp kết rác thải điện tử 5 m, nước thải quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống ao
14h 00’ngày 12/3/2009
Đ 4
Xóm Cầu –vị trí 2
Tại mương nước thải cách vị trí bãi tập kết rác 35 m.
14h 30’ngày
12/3/2009 Đ 5
-Mẫu thực vật (là loài rau rệu sống trên mặt nước tại các ao , hồ, ruộng cùng nơi với mẫu động vật) được lấy vào mùa mưa (ngày 22 tháng 7 năm 2009) và được lấy cùng vị trí với mẫu ốc
Địa điểm lấy mẫu và ký hiệu mẫu được ghi lại như bảng 5
Bảng 5: Vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu thực vật
Vị trí lấy mẫu Ngày / giờ lấy mẫu Ký hiệu mẫu
Xóm Chùa
Mẫu được lấy tại mương nước thải, cách bãi tập kết rác thải 20 m
9h ngày 22/7/2009 TV 1
Xóm Án
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt đầm cách vị trí bãi tập kết rác thải 10 m
9h30’ ngày 22/7/2009
TV 2
Xóm Lẻ
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị trí bãi tập kết rác thải 30 m
10h15’ ngày
22/7/2009 TV 3
Xóm Cầu-vị trí 1
Tại ao cạnh sân bóng Triều Khúc, cách vị trí bãi tâp kết rác thải điện tử 5 m, nước thải quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống ao
10h 45’ngày 22/7/2009
TV 4
Xóm Đình
Tại mương nước thải cách vị trí bãi tập kết rác 35 m.
11h 15’ngày
-Mẫu nước: được lấy vào mùa khô( ngày 20 tháng 3 năm 2009) được lấy cùng vị trí với mẫu ốc
Địa điểm lấy mẫu và ký hiệu mẫu được ghi lại như bảng 6
Bảng6: Vị trí lấy mẫu và ký hiệu mẫu nước
Vị trí lấy mẫu Ngày / giờ lấy mẫu Ký hiệu mẫu
Xóm Chùa
Mẫu được lấy tại mương nước thải, cách bãi tập kết rác thải 20 m
9h ngày 20/3/2009 N 1
Xóm Án
Mẫu được lấy tại đầm để hoang, có nước sát bề mặt đầm cách vị trí bãi tập kết rác thải 10 m
9h30’ ngày 20/3/2009 N 2
Xóm Lẻ
Mẫu được lấy tại đầm trồng rau muống, cách vị trí bãi tập kết rác thải 30 m
10h15’ ngày 20/3/2009 N 3
Xóm Cầu-vị trí 1
Tại ao cạnh sân bóng Triều Khúc, cách vị trí bãi tâp kết rác thải điện tử 5 m, nước thải quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống ao
10h 45’ngày 20/3/2009 N 4
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu
* Mẫu động vật nhuyễn thể:
Ốc bươu vàng sống trong các ao, đầm, mương nước thải gần khu tập kết rác thải điện tử và tái chế rác thải, sau khi lấy được rửa sạch lớp vỏ bên ngoài bằng nước sạch tại chính nơi lấy mẫu để loại bỏ bùn, các chất bẩn khác bám trên vỏ của chúng. Sau đó chuyển ốc vào hộp đựng chứa đầy nước tại khu vực lấy mẫu và chuyển về phòng thí nghiệm, giữ ốc sống trong nước để chúng nhả gần hết các chất bẩn. Trước khi mổ ốc lấy thịt bên trong cần phải rửa kỹ lớp vỏ bên ngoài bằng nước sạch để loại bỏ hết bùn, rêu, tảo hay các chất bẩn khác bám trên vỏ của chúng. Sau khi mổ lấy phần thân mềm của ốc, rửa sạch phần mô mền thu được bằng nước cất 2 lần, thấm khô bằng giấy lọc sạch. Sau đó đồng nhất mẫu
bằng máy xay. Lưỡi dao và các bộ phận khác của máy xay phải được vệ sinh kỹ, tráng rửa bằng axit HNO3 loãng trước và sau khi xử lý mỗi mẫu. Cuối cùng tiến hành sấy khô mẫu ở 60 0C và xác định hệ số mẫu khô / tươi theo công thức sau:
sww sdw
dw%= ×100
Ở đây : dw % là hệ số mẫu khô / tươi ( g/100g ) tính theo phần trăm sdw là lượng cân khô của mẫu ( g )
sww là lượng cân tươi của mẫu ( g )
Các số liệu thực nghiệm cho thấy hệ số khô/tươi của mẫu ốc là: 19,87%. * Đối với mẫu thực vật:
Mẫu rau rệu sống trên mặt nước tại các ao , hồ, ruộng cùng nơi với mẫu động vật nhuyễn thể sau khi lấy được rửa sạch bùn đất bám vào bằng chính nước tại khu vực lấy mẫu, sau đó chuyển mẫu vào túi nhựa có gắn mép để bảo quản. Mẫu lấy về lại được rửa sạch bằng nước cất hai lần, cắt nhỏ, sấy khô ở 70oC đến khối lượng không đổi, đồng nhất mẫu rồi chuyển vào túi nhựa có gắn kín, để trong bình hút ẩm.
* Đối với mẫu trầm tích:
Mẫu trầm tích được lấy là mẫu bùn đáy ao. Khi lấy bùn lên khỏi mặt nước, chỉ lấy phần bùn ở giữa chuyển vào túi nhựa có gắn mép để bảo quản, lượng mẫu được lấy tại mỗi địa điểm tối thiểu là 0,5 kg. Mẫu lấy về được sấy khô ở 1000C đến khối lượng không đổi, rây qua rây kích thước 2 mm, đồng nhất mẫu và chuyển vào túi nhựa có gắn kín, để trong bình hút ẩm.
* Đối với mẫu nước :
Mẫu nước lấy ở độ sâu 20 cm dưới bề mặt, sau khi chuyển vào bình đựng, mẫu được axit hóa ngay bằng axit HNO3 1:1 (khoảng 3 ml HNO3 1:1 cho 1 lit mẫu nước). Nếu phân tích Hg mẫu được chứa trong chai thuỷ tinh borosilicat còn nếu phân tích asen mẫu phải được đựng trong chai nhựa (chai đựng mẫu đã được rửa sạch, tráng axit). Mẫu sau khi được xử lý như trên có thể bảo quản 1 tháng.
Ngay sau khi chuyển từ hiện trường về phòng thí nghiệm, mẫu nước được bảo quản mát trong tủ lạnh có nhiệt độ ~ 4˚C. Kiểm tra lại pH của các mẫu nước. Nếu các mẫu nước có pH > 2, cần thêm ngay axit để có pH < 2. Đối với mẫu phân tích Hg cần axit hóa bằng HNO3 đặc còn mẫu phân tích asen cần axit hóa bằng HCl đặc.
2.4. Phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể.
Có 2 phương pháp xử lý mẫu ướt cơ bản hiện nay là xử lý mẫu trong hệ hở và xử lý mẫu hệ kín (lò vi sóng). Do thiếu thiết bị xử lý mẫu trong lò vi sóng, nên trong luận văn tốt nghiệp này chúng tôi chủ yếu nghiên cứu một số quy trình xử lý mẫu trong hệ hở theo các tài liệu tham khảo khác nhau để đánh gía hiệu suất thu hồi của phương pháp.
Quy trình 1: [21]
Cân 0,5g mẫu ốc đã xay mịn, sấy khô trên cân phân tích có độ chính xác ±0,0001g chuyển vào bình Kendal 250 ml có cắm phễu lọc nhỏ. Thêm 5 ml axit HNO3 đặc đun nóng tới 70 – 90 oC tới khi mẫu tan hết thành dung dịch có màu vàng. Tăng dần nhiệt độ tới 135 oC rồi nhỏ từng giọt H2O2 vào để oxy hóa mẫu. Sau đó để nguội mẫu chuyển ra cốc cô cạn đến muối ẩm, hòa tan muối ẩm, lọc bỏ cặn silicat, định mức thành 50 ml dung dịch bằng dung dịch HNO3 2%.
Quy trình 2: [29]
Cân 0,5g mẫu ốc đã xay mịn, sấy khô trên cân phân tích có độ chính xác ±0,0001g chuyển vào bình Kendal 250 ml có cắm phễu lọc nhỏ. Thêm 5 ml axit HNO3 đặc đun cách cát (nhiệt độ khoảng 200 oC ) trong 3h, để nguội thêm 2 ml H2O2 đặc và 1 ml HClO4 1:1 đun tiếp đến khi mẫu tan hết được dung dịch có màu vàng. Sau đó thêm từng lượng nhỏ H2O2 để loại bỏ bớt axit dư và đuổi khí NO2 được dung dịch trong suốt. Cuối cùng cô cạn đến muối ẩm, hòa tan muối ẩm, lọc bỏ cặn silicat, đem định mức thành 50 ml dung dịch mẫu bằng dung dịch HNO3 2%.
Quy trình 3:[ 35]
Cân 0,5g mẫu ốc đã xay mịn, sấy khô trên cân phân tích có độ chính xác ±0,0001g chuyển vào bình Kendal 250 ml có cắm phễu lọc nhỏ. Thêm 3 ml axit HNO3 đặc đun ở 95 oC trong 1h, để nguội thêm 1 ml axit H2SO4 đặc đun ở nhiệt độ 140 oC trong 30 phút. Sau
đó để nguội, thêm tiếp 2 ml HNO3 đặc đun ở nhiệt độ 200 oC cho tới khi mẫu tan hết. Thêm 3 ml H2O2 đun tiếp ở 200 oC đuổi hết khói mầu nâu (NO2), để nguội thêm 10 ml H2O, 1 ml H2O2 đun ở nhiệt độ 240 oC cho tới khi khói trắng xuất hiện, để nguội đem lọc bỏ cặn silicat, định mức thành 50ml dung dịch mẫu bằng axit HNO3 2 %.
2.5. Xử lý mẫu trầm tích
Qui trình phá mẫu hệ hở được tiến hành theo Tessieretal [31]: Xử lý mẫu đất, trầm tích để xác định hàm lượng tổng các kim loại được tiến hành theo quy trình sau:
Cân khoảng 0,2 gam mẫu trên cân phân tích có độ chính xác ± 0,0001 gam đã được xử lý sơ bộ vào cốc teflon dung tích 50 ml. Thêm 4 ml HNO3 đặc, 6 giọt H2O2 đặc đun ở 900C trong vòng 3 giờ. Để nguội cốc, sau đó thêm 3ml HF đặc, đun trong 1 giờ. Thêm tiếp 1ml HClO4 1:1 đun tiếp trong 1 giờ, đến khi khói trắng bay ra.
Để nguội, lọc rửa phần cặn không tan rồi thu dịch lọc vào bình định mức 50 ml, thêm 0,75 ml HNO3 đặc và định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần.
2.6. Xử lý mẫu thực vật
Cân 0,2g mẫu thực vật đã nghiền nhỏ, sấy khô trên cân phân tích có độ chính xác
±0,0001g chuyển vào bình Kendal 250 ml có cắm phễu lọc nhỏ. Thêm 3 ml axit HNO3 đặc đun ở 95 oC trong 1h, để nguội thêm 1 ml axit H2SO4 đặc đun ở nhiệt độ 140 oC trong 30 phút. Sau đó để nguội thêm tiếp 2 ml HNO3 đặc đun ở nhiệt độ 200 oC cho tới khi mẫu tan hết. Thêm 3 ml H2O2 đun tiếp ở 200 oC đuổi hết khói mầu nâu (NO2), để nguội, thêm 10 ml H2O, 1 ml H2O2 đun ở nhiệt độ 240 oC cho tới khi khói trắng xuất hiện, để nguội, lọc bỏ cặn silicat, định mức thành 50ml dung dịch mẫu bằng axit HNO3 2%. [ 35]
2.7. Xử lý thống kê số liệu phân tích [16]2.7.1 Phân tích thành phần chính (PCA) 2.7.1 Phân tích thành phần chính (PCA)
Phân tích thành phần (cấu tử) chính là công cụ hữu hiệu cho phép giảm số biến trong tập số liệu nhằm đạt được biểu diễn hai chiều từ tập số liệu đa chiều bằng cách tìm ra giá trị phương sai lớn nhất với số thành phần chính (PC) hay các biến ảo ít nhất.
Nói cách khác PCA là thuật toán đa biến dựa trên việc quay các trục số liệu chứa các biến tối ưu. Khi đó, một tập hợp các biến liên quan với nhau được chuyển thành tập hợp các biến không liên quan và được sắp xếp theo thứ tự giảm độ biến thiên hay phương sai. Những biến không liên quan này là sự kết hợp tuyến tính các biến ban đầu. Dựa trên phương sai do mỗi biến mới gây ra có thể loại bỏ bớt các biến phía cuối dãy mà chỉ mất ít nhất thông tin về các số liệu thực ban đầu. Bằng cách này sẽ giảm được kích thước của tập số liệu trong khi vẫn có thể giữ nguyên thông tin.
Trong thuật toán PCA, có thể có nhiều PC vì có nhiều biến trong tập số liệu. Số PC