STT Điểm lấy mẫu Kí
hiệu Địa điểm lấy mẫu
1 Khu mỏ tây Khe Sim
NT1 Tại moong khai thác khu mỏ Tây Khe Sim 2 NT2 Hố lắng trong khai trường vỉa dày Tây Khe Sim 3
Khu mỏ Lộ Trí
NT3 Nước thải đầu moong khu mỏ Tây Lộ Trí 4 NT4 Nước thải giữa moong
5 NT5 Hố lắng số 3
Bảng 2.3. Địa điểm và vị trí lấy mẫu nước bề mặt ở khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim
STT Điểm lấy mẫu Kí
hiệu Địa điểm lấy mẫu
1
Khu mỏ tây Khe Sim
NM1 Suối Lép Mỹ (giáp khu mỏ)
2 NM2 Suối Lép Mỹ (điểm cách vị trí xả thải 500 m về thượng lưu)
3 NM3 Suối Lép Mỹ (điểm cách vị trí xả thải 500 m về hạ lưu)
5 NM5 Suối Ngô Quyền (điểm cách vị trí xả thải 500 m về hạ lưu)
Bảng 2.4: Địa điểm và vị trí lấymẫu nước thải sinh hoạt ở khu vực xung quanh mỏ than Khe Sim
STT Kí hiệu Địa điểm lấy mẫu
1 NTSH1 Nước thải SH khu tập thể công nhân tại công trường khu mỏ Tây Khe Sim
2 NTSH2 Nước thải sau khi qua bể tự hoại 3 ngăn Tây Khe Sim 3 NTSH3 Nước thải sinh hoạt VPĐHSX 1 khu mỏ Đông Khe Sim 4 NTSH4 Nước thải sinh hoạt sau xử lí khu mỏ Đông Khe Sim 5 NTSH5 Nước thải sinh hoạt sau xử lí khu mỏ Tây Khe Sim
Mẫu nước ở các vị trí trên được lấy ở độ sâu 20 cm dưới bề mặt, sau khi chuyển vào bình đựng, mẫu được axit hóa ngay bằng axit HNO365% (khoảng 3 ml HNO3 cho 1 lit mẫu nước). Với mẫu phân tích Hg, mẫu được chứa trong chai thuỷ tinh borosilicat. Với mẫu phân tích chì, 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 thêm ngay axit để có pH < 2.
2.3.1.2. Quy trình xử lí mẫu
* Quy trình xử lí mẫu đất đo hàm lượng As, Pb tổng số:
Cân 1,000g mẫu khô cho vào cốc thủy tinh 100 ml, cho thêm 20 ml hỗn hợp cường thủy (HNO3 : HCl = 1 : 3), ngâm ở nhiệt độ phòng 20 phú t, sau đó đun trên bếp cách cát ở 80oC đến gần cạn. Tiếp tục thêm 10 ml hỗn hợp cường thủy, đun đến khi gần cạn khô. Tiếp tục thêm 10 ml hỗn hợp cường thủy, đun đến khi xuất hiê ̣n cặn màu trắng thị dừng la ̣i. Để nguội, định mức bằng nước cất đến 100 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch.
* Quy trình xử lí mẫu nước đo As, Pb
- Lọc bỏ cặn và các chất lơ lửng. - Đem xác định hàm lượng kim loại
* Quy trình xử lí mẫu đất đo hàm lượng Hg tổng số: Mẫu đất đo hàm lượng Hg: Cân chính xác 1g mẫu vào bình phản ứng 50ml, lần lượt cho vào bình 2 ml hỗn hợp axit HNO3- HClO4 đậm đặc tỉ lệ 1:1, 5 ml axit H2SO4 đặc và đun ở nhiệt độ 250oC trong 30 phút. Mẫu sau khi được phân huỷ hết để nguội và định mức đến 50 ml sau đó đo phổ hấp thụ nguyên tử .
* Quy trình xử lí mẫu nước đo hàm lượng Hg tổng số:
Lấy 1 lít nước cho vào bình chiết, thêm 10ml H2SO4 20N và 5 ml KMnO4 0,5 % để vô cơ hóa mẫu và lắc trong 5 phút, sau 30 phút thêm 20 ml NaOH nồng độ 10N và 5 ml NH2OH.HCl 10% và lắc 5 phút để khử hoàn toàn lượng KMnO4 còn dư. Thêm 5 ml EDTA 20% và chiết với 10 ml Dithizon nồng độ 0,02% trong toluen và lắc trong 30 phút để lấy pha hữu cơ, quá trình chiết được lặp lại một lần nữa với 10 ml dithizon nồng độ 0,01% trong toluen. Các dạng thủy ngân trong pha toluen được giải chiết với 5ml Na2S 0,02% trong NaOH 0,2N-EtOH, sau khi loại bỏ toluen, toàn bộ pha nước được chuyển vào bình phản ứng 50ml và lần lượt cho vào bình 2 ml hỗn hợp axit HNO3- HClO4
đậm đặc tỉ lệ 1:1 và 5 ml axit H2SO4 đặc. Mẫu sau khi được phân huỷ hết để nguội và định mức đến 50 ml sau đó đo phổ hấp thụ nguyên tử của thuỷ ngân theo kỹ thuật hoá hơi lạnh.
2.3.2. Tính kết quả
Đối với mẫu đất:
Trong đó: C: là nồng độkim loại tổng số(g/kg)
Cx: là nồng độ của mẫu thử tính trên đường chuẩn (g/l)
Co: là nồng độ của mẫu trắng tính trên đường chuẩn (g/l)
a: khối lượng mẫu đất (gam)
f: là hệ số pha loãng Đối với mẫu nước:
Trong đó:
C: là nồng độkim loại tổng số(g/l)
Cx: là nồng độ của mẫu thử tính trên đường chuẩn (g/l)
Co: là nồng độ của mẫu trắng tính trên đường chuẩn (g/l)
Vđm: là thể tích định mức (ml)
a: thể tích mẫu (ml)
f: là hệ số pha loãng
2.3.3. Tiến hành đo phổ các mẫu chuẩn và các mẫu phân tích
- Cho máy chạy và cài đặt các thông số đo, để máy ổn định 30 phút - Làm sạch cuvet đến không còn tín hiệu.
- Tiến hành đo phổ các mẫu lần lượt theo thứ tự:
Mẫu trắng
Mẫu thêm chuẩn để xây dựng đường chuẩn
Đo mẫu phân tích: Mỗi mẫu phân tích khi đo đều đo lặp lại 3 lần để lấy giá trị trung bình.
Nếu kết quả đo mấu phân tích sơ bộ cao hơn phạm vi đường chuẩn, tiến hành pha loãng mẫu trước khi đo, ghi lại hệ số pha loãng.
2.4. Trang thiết bị và hóa chất
2.4.1. Trang thiết bị
- Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 280 FS, AAS-240Z - Thiết bị hoá hơi lạnh VAG-77
- Hệ thống máy đo ICP-OES: Icap 6000, Anh. - Cân phân tích (d = 0,0001 g)
- Pipet thuỷ tinh:
Loại: 10-100 l, 0,5ml, 5ml. Dụng cụ thuỷ tinh:
- Bình nón 250 ml
- Cốc thuỷ tinh: 100ml, 150 ml - Giấy lọc.
2.4.2. Hóa chất
Để xác định các nguyên tố ở mức vết hoặc siêu vết, sử dụng thuốc thử hoàn toàn tinh khiết. Ngoại trừ có các quy định khác, sấy tất cả các muối trong 1 h ở 105 C.
1. Nước cất
2. Axit HNO3 65% (d = 1,42 g /ml) Merck, Đức 3. Axit HClO4 72% Merck, Đức 4. Axit H2SO4 98% (d=1,84g /ml)
5. Dung dịch chuẩn thuỷ ngân 1000 ppm (99,5%). Merck, Đức 6. Dung dịch chuẩn chì 1000 ppm (99,5%). Merck, Đức 7. Dung dịch chuẩn Asen 1000 ppm (99,5%). Merck, Đức 8. KMnO4
9. dd NaBH4 dd NaOH 0,3% dd HCl 0,5 %
10. Các dung dịch nền Pd(NO3)2, NH4 HPO4 Merck
2.4.3. Chuẩn bị hoá chất và dung dịch chuẩn
1. HNO3 1 M: Lấy 7 ml dd HNO3 65% định mức 1 lit bằng nước cất. HNO3 0,1%: 7ml HNO3 đặc trong 1l nước cất đề ion.
2. Dung dịch pha loãng: Thêm vào bình thể tích 1lit chứa sẵn 300-500mL H2O cất đề ion, 58 mL HNO3 và 67mL H2SO4
3.Dung dịch Sodium borohydride (NaBH4):0,3g NaBH4/100 mL 0,5%NaOH Cân 0,3 (g) NaBH4 và 0,5 (g) NaOH rắn định mức 100 ml bằng nước cất 4. Dung dịch HCl 5M: Hút 41,3ml HCl đậm đặc pha loãng bằng nước cất đề ion thành 1L.
5. Dung dịch KMnO4 50g/l: Hoà tan 50 g KMnO4 vào nước, pha loãng thành 1 lit. Pha chế dung dịch này cẩn thận để tránh các hạt không tan hoặc tạo huyền phù. Chứa dung dịch trong bình thuỷ tinh màu tối có nút thuỷ tinh.
6. Dung dịch Hydoxylamin: được chuẩn bị thành dung dịch 10 % trong nước cất. 7. Dung dịch Na4EDTA 20%: Hòa tan 20g Na4EDTA
(C10H12N2O8Na4.4H20) trong 100ml nước cất.
8. Dung dịch Dithizon 0,01% trong toluen: Hòa tan 0,01g
diphenylthiocarbazone (C6H5N:NCSNHNHC6H5) trong 100 ml toluen.
* Xây dựng đường chuẩn của thuỷ ngân:
Từ dung dịch chuẩn gốc Hg là 1000 ppm hút 0,5 ml dung dịch cho vào bình địng mức 50 ml ta được dung dịch Hg có nồng độ 10 ppm. Hút 0,5 ml dung dịch thuỷ ngân nồng độ 10 ppm vào bình định mức 50 ml ta được dung dịch có nồng độ 100 ppb. Dùng pipet hút các thể tích tương ứng lần lượt: 0,1; 0,25; 0,5; 1, 2, 4 (ml) vào bình định mức 50ml ta được các dung dịch chuẩn 0,2; 0,5; 1, 2, 4 (ppb). Định mức bằng dung dịch HNO3 1% đến vạch. Rồi tiến hành đo lần lượt các dung dịch chuẩn trên thiết bị hoá hơi lạnh VAG-77.
* Xây dựng dung dịch chuẩn làm việc Pb nồng độ 30 ppb.
Từ dung dịch chuẩn gốc Pb là 1000 ppm hút 0,5 ml dung dịch cho vào bình địng mức 50 ml ta được dung dịch Pb có nồng độ 10 ppm. Hút 0,5 ml dung dịch Pb nồng độ 10 ppm vào bình định mức 50 ml ta được dung dịch có nồng độ 100 ppb. Dùng pipet hút 3,0 ml dung dich chì nồng độ 100 ppb vào bình định mức 10 ml. Định mức bằng dung dịch HNO3 0,1M đến vạch ta được dung dịch làm việc 30 ppb.
* Xây dựng dung dịch chuẩn làm việc As nồng độ 20 ppb.
Từ dung dịch chuẩn gốc As là 1000 ppm hút 0,5 ml dung dịch cho vào bình định mức 50 ml ta được dung dịch As có nồng độ 10 ppm. Hút 0,5 ml dung dịch As nồng độ 10 ppm vào bình định mức 50 ml ta được dung dịch có nồng độ 100 ppb. Dùng pipet hút 2,0 ml dung dich As nồng độ 100 ppb vào bình định mức 10 ml. Định mức bằng dung dịch HNO3 0,1 M đến vạch ta được dung dịch làm việc 20 ppb.
2.5. Phương pháp xử lí số liệu
- Kết quả thực nghiệm thu được trong quá trình nghiên cứu được xử lí theo quy luật thống kê để đánh giá sai số, độ lặp lại, độ thu hồi, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, so sánh 2 tập số liệu...
- Chúng tôi xử lí số liệu sử dụng phần mềm origin 8.5, excel trong quá trình tính toán, vẽ đồ thị, biểu đồ...
Chương 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Asen, chì, thuỷ ngân
Những kết quả nghiên cứu khảo sát cho thấy phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của As, Pb trên hệ thống thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Varian của Trung tâm y tế dự phòng tỉnh Quảng Ninh cho kết quả tốt nhất với các thông số máy như sau: