CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu trên, chúng tôi sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
2.3.1. Phƣơng pháp hồi cứu số liệu
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp hồi cứu số liệu để thu thập các thông tin về: điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội và dân số vùng nghiên cứu; nguồn ô nhiễm kim loại nặng có thể ảnh hưởng đến vùng nghiên cứu; đặc điểm, tính chất của một số KLN và cây rau muống; một số nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài.
2.3.2. Phƣơng pháp thu và bảo quản mẫu
a. Phương pháp thu mẫu và bảo quản mẫu đất
Để thực hiện nội dung nghiên cứu về xác định hàm lượng KLN trong đất, chúng tôi tiến hành lấy mẫu đất theo hướng dẫn của TCVN 7538-2: 2005 [9], cụ thể:
Tiến hành lấy 10 mẫu đất vào giữa tháng 3/2014, các mẫu được lấy là mẫu đơn và số lượng mẫu đồng đều ở mỗi thơn.
Mẫu được lấy cần phải có tính đại diện và phải đảm bảo tất cả các mẫu không bị biến đổi trong thời gian từ khi lấy mẫu tới khi phân tích. Mẫu đất được lấy với kích thước 10x10x20cm. Sau đó xử lý sơ bộ bằng cách loại bỏ đá, rễ cây, mãnh vụn…; phơi khô, nghiền nhỏ và rây qua rây có kích thước 0.2 mm.
Mẫu đất thu về sẽ được bảo quản theo TCVN 7538-6:2010 [7]. Trong đó, mẫu đất được đựng trong túi polyethylene, không để mẫu đất bị sũng nước trong thời gian bảo quản.
b. Phương pháp thu mẫu và bảo quản mẫu rau
Để tiến hành xác định hàm lượng KLN trong rau, chúng tôi tiến hành thu mẫu và bảo quản mẫu rau theo hướng dẫn của TCVN 9016:2011 [11].
Trong đó, chúng tơi lấy 10 mẫu rau có vị trí thu mẫu rau tương ứng với những vị trí thu mẫu đất tại hai thơn. Sử dụng các dụng cụ sạch, khô, sắc bén, không gỉ, không gây dập nát và khơng làm thay đổi thành phần hóa học của rau cần thu.
Mẫu rau sau khi thu được cho vào các túi polyethylene và đựng trong thùng sạch, khơ, có tác dụng bảo vệ mẫu và khơng làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích hóa học của mẫu. Sau đó chuyển mẫu về phịng thí nghiệm Khoa Sinh - Môi trường, ĐHSP – ĐHĐN. Tiến hành tách lấy phần ăn được, sấy khô, nghiền nhỏ mẫu và rây qua rây có kích thước 0.2 mm.
2.3.3. Phƣơng pháp phân tích mẫu
a. Phương pháp vơ cơ hóa mẫu
Để phân tích hàm lượng KLN trong các mẫu rau và mẫu đất đã được xử lý sơ bộ ở trên, chúng tơi tiến hành vơ cơ hóa mẫu theo hướng dẫn của TCVN 6649:2000 [8], cụ thể:
Mẫu đất (rau) sau khi được làm sạch sẽ được đem nghiền và rây qua rây có kích thước 0.2 mm. Sau đó lấy khoảng 3g mẫu cho vào bình 250ml, thêm vào từ 0,5ml đến 1,0ml nước và vừa trộn vừa cho thêm 21ml HCl, sau đó cho thêm 7ml HNO3. Cho 15ml HNO3 vào bình hấp thụ, nối bình hấp thụ và bộ sinh hàn với bình phản ứng. Để yên trong 16h ở nhiệt độ phòng.
Tăng nhiệt độ của hỗn hợp phản ứng từ từ cho đến khi đạt được các điều kiện đối lưu và duy trì trong 2h, đảm bảo rằng vùng ngưng tụ thấp hơn 1/3 chiều cao của bộ sinh hàn, sau đó để nguội. Cho lượng trong bình hấp thụ vào bình phản ứng qua bộ sinh hàn, tráng tiếp bình hấp thụ và bộ sinh hàn bằng 10 ml axit nitric.
Để yên bình phản ứng sao cho phần lớn các cặn không tan của huyền phù lắng xuống. Cẩn thận gạn một cách tương đối chất nổi phía trên khơng chứa cặn sang giấy lọc, thu lấy dịch lọc vào bình định mức 100 ml. Lọc tất cả dịch lọc ban đầu qua giấy lọc, sau đó rửa cặn khơng tan trên giấy lọc với một lượng axit nitric tối thiểu. Thu lấy dịch lọc này với dịch lọc thứ nhất.
b. Phương pháp phân tích kim loại nặng
Sau khi vơ cơ hóa mẫu, mẫu sẽ được tiến hành phân tích hàm lượng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa trên máy Zenit 700 tại phịng thí nghiệm khoa Sinh – Mơi trường, Đại học Sư phạm Đà Nẵng theo hướng dẫn của TCVN 6496:2009 [10].
Mẫu được đưa vào một ống graphit, ống này được nung lên đến trên 2800oC rất nhanh và được kiểm soát. Bằng cách nâng nhiệt độ từng bước, các q trình làm khơ, phân hủy nhiệt của nền và phân tách nhiệt thành các nguyên tử tự do xảy ra. Đỉnh tín hiệu sẽ nhọn, đối xứng và có bán chiều rộng hẹp; trong đó độ cao đỉnh tỉ lệ thuận với nồng độ nguyên tố của dung dịch. Bước sóng tương ứng của các kim loại nặng Pb, Cd và Cr lần lượt là 217 nm, 228.8 nm, 347.9 nm.
2.3.4. Phƣơng pháp phỏng vấn cộng đồng
Sử dụng phương pháp phỏng vấn gián tiếp thông qua phiếu điều tra với hệ thống câu hỏi và câu trả lời cố định.
Để có các thơng số phục vụ cho đánh giá rủi ro sức khỏe, chúng tôi tiến hành phỏng vấn 100 đối tượng sinh viên có độ tuổi từ 18 - 25 tuổi và 100 đối tượng công nhân viên chức có độ tuổi từ 40 – 60 tuổi.
Các câu hỏi phỏng vấn được sử dụng để thu thập các thông tin sau: thông tin cơ bản (tuổi, cân nặng, nghề nghiệp), lượng rau tiêu thụ trung bình tuần, phần rau muống sử dụng, lý do chọn rau muống để sử dụng.
2.3.5. Phƣơng pháp xác định hệ số vận chuyển (TCs – Transfer coefficient)
Hệ số vận chuyển (TCs) của kim loại nặng từ đất vào cây trồng được tính bằng cơng thức:
TCs =
(1)
Trong đó: Cplants là nồng độ kim loại nặng trong rau (mg/kg) Csoil là nồng độ kim loại nặng trong đất (mg/kg)
Theo HAO Xiu-Zhen (2009), TCs cao chứng tỏ khả năng giữ kim loại nặng trong đất kém hoặc khả năng hấp thu kim loại nặng cao của thực vật. TCs thấp cho thấy sự hấp phụ mạnh của kim loại nặng với keo đất [48].
2.3.6. Phƣơng pháp đánh giá rủi ro sức khỏe
Để thực hiện đánh giá rủi ro sức khỏe của KLN trong rau muống, chúng tơi tiến hành tính tốn các thơng số sau:
a. Xác định lượng kim loại nặng tiêu thụ hàng ngày (DIM –Daily intake of metals)
Lượng rau tiêu thụ trung bình hàng ngày được tính tốn từ dữ liệu thu được trong các câu hỏi khảo sát. Người được hỏi đã cung cấp đầy đủ thông tin
chi tiết về chế độ ăn uống của cho một tuần. Lượng kim loại tiêu thụ hàng ngày (DIM) được xác định bằng phương trình sau [36]:
DIM =
(mg/kg/ngày) (2)
Trong đó: Cmetals là nồng độ kim loại nặng trong cây trồng (mg/kg). Cfactors là yếu tố chuyển đổi. Hệ số chuyển đổi tươi sang khô (0.085) được sử dụng chung cho cây lương thực, thực phẩm [43].
Dfood intake là lượng rau tiêu thụ hàng ngày (kg/ngày). Baverage weigh là cân nặng trung bình (kg).
b. Đánh giá rủi ro sức khỏe bằng chỉ số HRI
Đánh giá rủi ro sức khỏe được tính dựa vào chỉ số HRI (Health risk index) cho các kim loại Pb, Cd và Cr thông qua lượng rau tiêu thụ bị ô nhiễm kim loại nặng và được tính bằng cơng thức [39]:
HRI =
(3)
Trong đó: DIM là lượng kim loại nặng tiêu thụ hàng ngày (mg/kg/ngày)
RfD là liều lượng tham khảo. Giá trị RfD cho Pb, Cd và Cr lần lượt là 0.004, 0.001 và 1.5 mg/kg thể trọng/ ngày [47]. Nếu chỉ số HRI > 1 thì rủi ro sức khỏe con người cao và ngược lại.
2.3.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Các số liệu được tổng hợp và xử lý thống kê bằng phần mềm MS.Excel. Các biểu đồ được vẽ bằng phần mềm Origin 8.5.