C mơ àng áo
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 CÁC BƢỚC NGHIÊN CỨU
2.2 CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU, TRANG THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT
Các kim loại nặng nói chung, As, Cd và Cu nói riêng thƣờng đƣợc xác định nồng độ bằng phƣơng pháp phân tích phổ ngun tử. Trong đó phổ biến là phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử. Các kim loại As, Cd, Cu trong nền mẫu tự nhiên có nồng độ rất thấp, chỉ vào khoảng hàng đơn vị cho đến hàng chục g/l. Nếu xác định bằng kỹ thuật phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-
AAS) phải sử dụng đến bƣớc xử lý mẫu cô đặc trƣớc khi đo, xác định. Cách làm này gây sai số lớn, đặc biệt khi cần phân biệt những sai khác, chênh lệch nồng độ kim loại nhỏ.
Vì vậy phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (GF AAS) với -
giới hạn phát hiện thấp g/l thƣờng đƣợc sử dụng xác định nồng độ Cd, Cu trong các nền mẫu khác nhau, phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử bay hơi
hydrit (HG-AAS) cũng có giới hạn phát hiện thấp cỡ g/l đƣợc sử dụng để xác định As. Tuy nhiên các phƣơng pháp này cần sử dụng đến hoá chất hiệu chỉnh nền, chất khử tinh khiết, đắt tiền. Đồng thời là những phƣơng pháp có dải tuyến tính hẹp nên mẫu có nồng độ cao cần pha lỗng trƣớc khi đo, gây ra sai số. Ví dụ với máy quang phổ hấp thụ nguyên tử của Perkin Elmer, dải đo -
tuyến tính kỹ thuật GF-AAS cho Cd và HG AAS cho As đều chỉ đến 1 - g/l,
kỹ thuật GF-AAS với Cu tuyến tính đến 5 g/l.
Cd, Cu
Việc nghiên cứu quy luật hấp thu, tích luỹ kim loại nặng As,
trong động vật nhuyễn thể, cụ thể ở đây là trong lồi nghêu Meretrix Lyrata địi hỏi phải thu nhận một số lƣợng lớn dữ liệu nồng độ các kim loại trong nhiều loại nền mẫu khác nhau: mẫu nƣớc với nồng độ trong dải g/l, mẫu trầm tích và mẫu mơ nghêu với nồng độ trong dải g/g. Đặc biệt để thu đƣợc số liệu nghiên cứu về sự biến đổi hàm lƣợng kim loại tích luỹ trong mơ nghêu ni trong phịng thí nghiệm địi hỏi phải có đƣợc một phƣơng pháp đo nhạy, có khả năng phân biệt đƣợc những biến đổi nhỏ nồng độ kim loại trong mô theo từng ngày ni với độ chính xác cao, sự khác biệt này thậm chí có thể chỉ vài chục ng/l.
Với những yêu cầu đó các phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử GF-
AAS và HG AAS có thể khơng đáp ứng đƣợc vì khơng thể phân biệt chính -
xác những khác biệt nồng độ chỉ xoay quanh giá trị giới hạn phát hiện. Ví dụ giới hạn phát hiện As, Cd với máy quang phổ hấp thụ nguyên tử của Perkin- Elmer tƣơng ứng là 0,095 g/l và 0,02 g/l.
Phổ khối cảm ứng cao tần ICP MS nằm trong số các phƣơng pháp phổ -
nguyên tử. Phƣơng pháp có độ nhạy, giới hạn phát hiện rất cao trong dải ng/l với hầu hết các nguyên tố. Phƣơng pháp này đủ nhạy để phân biệt đƣợc những biến đổi nhỏ nồng độ As, Cd, Cu trong mô nghêu, cũng nhƣ những thay đổi nồng độ các kim loại này trong mơi trƣờng một cách chính xác.
Cụ thể trong thí nghiệm ni nghêu lấy số liệu xây dựng mơ hình vi phân của đề tài, sự thay đổi nồng độ trong thời gian ngắn xác định đƣợc với Cd sau 4 ngày ni trong mơi trƣờng có nồng độ Cd hịa tan 4 g/l là 0,035
g/g, cũng sau 4 ngày nhƣng trong mơi trƣờng có nồng độ Cd 20 g/l là
0,150 g/g. Đối với giai đoạn ni lấy số liệu tính tốn hằng số tốc độ bài tiết, chênh lệch nồng độ Cd trong mô nhỏ nhất sau 2 ngày nuôi là 0,004 g/g. Tất
cả các mức chênh lệch nói trên đều cao hơn gấp hàng nghìn lần so với giới hạn phát hiện Cd của phƣơng pháp đo ICP-MS sử dụng trong nghiên cứu là
0,00195 g/l. Đối với As, chênh lệch nồng độ trong mô nhỏ nhất sau 4 ngày nuôi trong mơi trƣờng có nồng độ As hòa tan 25 g/l là 0,160 g/g, sau 4
ngày nuôi trong mơi trƣờng có nồng độ As hịa tan 50 g/l là 0,180 g/g.
Trong giai đoạn nuôi bài tiết, chênh lệch nồng độ As trong mô thấp nhất sau 2 ngày nuôi là 0,018 g/g. Các mức chênh lệch nồng độ As này đều cao hơn rất nhiều so với khả năng phát hiện As của thiết bị đo là 0,00379 g/l. Kết quả khảo sát với Cu tƣơng tự. Các số liệu tính tốn nồng độ thay đổi dựa trên kết quả thí nghiệm thể hiện trong bảng (3.7).
Ngồi ra với dải đo tuyến tính rộng từ ng/l đến mg/l, độ chính xác cao đồng đều trên tồn dải đo, phƣơng pháp ICP-MS cho phép xác định nồng độ cả As, Cd và Cu trong nƣớc, trong trầm tích và trong mô nghêu chỉ với một tệp các thông số vận hành, thu nhận dữ liệu duy nhất. Độ chính xác cao đạt đƣợc của các kết quả dù ở dải g/l hay g/g đều nhƣ nhau.
Chất lƣợng, độ tin cậy, độ chính xác các kết quả phân tích là yếu tố quan trọng hàng đầu để khẳng định độ tin cậy của các mơ hình thu đƣợc. Nhờ vào những lợi thế có đƣợc, ICP MS đƣợc lựa chọn làm cơng cụ đo, thu nhận -
dữ liệu phù hợp cho mục đích nghiên cứu của đề tài.
Các máy đo pH, đo oxy hoà tan, đo độ dẫn đƣợc sử dụng để xác định những thông số chất lƣợng môi trƣờng sống tự nhiên cũng nhƣ kiểm tra, điều chỉnh, kiểm sốt chất lƣợng nƣớc ni trong phịng thí nghiệm. Thiết bị bơm nƣớc tuần hồn, sục khí, ổn nhiệt dùng trong ni sinh vật cảnh đƣợc sử dụng để ổn định điều kiện các bể nuôi nghêu.