STT Tên mẫu Địa điểm
Kí hiệu mẫu
Khối lượng mẫu sau khi
sấy m (g)
1 Rau muống Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng M1 8.6213
2 Rau cải xanh Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng C1 6.7048
3 Rau xà lách Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng XL1 5.1433
4 Rau muống Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng M2 8.5942
5 Rau cải xanh Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng C2 6.7252
6 Rau xà lách Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng XL2 5.2099
7 Rau muống Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng M3 8.6865
8 Rau cải xanh Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng C3 6.8022
9 Rau xà lách Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng XL3 5.0866
10 Rau muống Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng M4 8.7061
11 Rau cải xanh Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng C4 6.8449
35
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát thể tích dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu
Để khảo sát lượng dung môi thích hợp, chúng tôi chuẩn bị 4 mẫu rau khô, mỗi mẫu 5g. Tiến hành vô cơ hóa mẫu như mục 2.4 lượng HNO3 65%, H2SO4 98% thay đổi, 5 ml KNO3 10%. Kết quả thu được như Bảng 3.1:
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát thể tích dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu.
STT HNO3 65% (ml) H2SO4 98% (ml) Thời gian nung Nhiệt độ nung (0C) 450 460 470 480 490 1 3 2 4 - - - - - 2 4 1 4 - - - - - 3 5 1 4 - - - + + 4 5 2 4 - - - + +
Chú thích: (-): chưa thành tro trắng (+): đã thành tro trắng
Từ kết quả bảng 3.1 cho thấy, mẫu số 3 và mẫu số 4 đã hóa trắng. Tuy nhiên, để tiết kiệm thể tích dung môi cần dùng để vô cơ hóa mẫu mà vẫn cho kết quả tốt và hạn chế sự hao hụt mẫu, chúng tôi chọn hỗn hợp dung môi: (5 ml HNO3 65% + 1 ml H2SO4 98% + 5 ml KNO3 10%) cho kỹ thuật vô cơ hóa mẫu.
3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung
Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ mẫu, chúng tôi tiến hành vô cơ hóa mẫu với lượng dung môi đã chọn: 5 ml HNO3 65%, 1 ml H2SO4 98%, 5 ml KNO3 10% ở nhiệt độ nung thay đổi 4500C ÷ 4900C với thời gian nung là 4 giờ. Kết quả thu được ở bảng 3.2:
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung.
Nhiệt độ nung (0C) 450 460 470 480 490
Thời gian (h) 4 4 4 4 4
Hiện tượng - - - + +
Chú thích: (-): chưa thành tro trắng (+): đã thành tro trắng
Từ kết quả Bảng 3.2 cho thấy, cùng một thể tích dung môi và thời gian nung nhưng mẫu được nung ở 4800C và 4900C hóa trắng. Theo thực nghiệm, sự hóa trắng của hai mẫu này khác nhau không đáng kể. Do đó, để tiết kiệm năng lượng và hạn
36
chế sự mất mẫu khi nung, chúng tôi chọn nhiệt độ nung cho các mẫu rau là 480oC.
3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung
Để khảo sát thời gian nung, chúng tôi tiến hành vô cơ hóa mẫu với lượng dung môi đã chọn: 5 ml HNO3 65%, 1 ml H2SO4 98%, 5 ml KNO3 10% ở nhiệt độ nung là 4800C trong thời gian thay đổi 2 ÷ 4 giờ. Kết quả thu được như bảng 3.3:
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung mẫu.
Thời gian (h) 2 3 4
Nhiệt độ (0oC) 480 480 480
Hiện tượng - + +
Chú thích: (-): chưa thành tro trắng (+): đã thành tro trắng
Từ kết quả Bảng 3.3 cho thấy, mẫu đã hóa trắng ở 3 giờ và 4 giờ. Để tiết kiệm thời gian vô cơ hóa mẫu, chúng tôi chọn thời gian nung là 3 giờ.
Qua các kết quả khảo sát trên, chúng tôi chọn điều kiện vô cơ hóa mẫu bằng kỹ thuật khô - ướt kết hợp như sau: thể tích dung môi: 5 ml HNO3 65%, 1 ml H2SO4 98%, 5 ml KNO3 10%, nhiệt độ nung là 4800C, thời gian nung là 3 giờ.
3.4. Kết quả đường chuẩn
- Dựng đường chuẩn của Pb2+ từ các điểm sau
CPb2+ (µg/l) 10 20 50 100 150 200
Abs 0.0043 0.0086 0.0213 0.044 0.065 0.087
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Pb2+
.
37
- Dựng đường chuẩn của Zn2+ từ các điểm sau:
CPb2+ (µg/l) 10 20 50 100 150 200
Abs 0.00052 0.00106 0.00269 0.0052 0.00793 0.0108
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Zn2+
.
Vì R2 = 0.9995 > 0.99 nên đường chuẩn Zn2+ có thể sử dụng được.
3.5. Kết quả phân tích mẫu giả
Để phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong mẫu giả, chúng tôi chuẩn bị 5 mẫu giả với hàm lượng Chì và Kẽm đã biết chính xác lần lượt là 0.1 mg/l và 0.05 mg/l. Tiến hành các bước phân tích như mẫu thực theo mục 2.9. Kết quả xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp được thể hiện ở bảng 3.4 đối với Chì và bảng 3.5 đối với Kẽm:
Bảng 3.4. Kết quả hàm lượng chì trong mẫu giả.
STT 1 2 3 4 5
Nồng độ Pb2+ (µg/l) 17.502 17.521 17.482 17.404 17.388
Nồng độ sau xử lí
(mg/l) 0.0875 0.0876 0.0874 0.0870 0.0869
Nồng độ sau khi xử lí số liệu là C = Co . 5 (5 là hệ số pha loãng).
Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm trong mẫu giả.
STT 1 2 3 4 5
Nồng độ Zn2+ (µg/l) 8.771 8.816 8.810 8.786 8.822
Nồng độ sau xử lí
(mg/l) 0.04386 0.04408 0.04405 0.04393 0.04411
38
3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp
Để xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp, chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng chì và kẽm trên 5 mẫu giả. Nồng độ chì và kẽm được lấy chính xác lần lượt là 0.1 mg/l và 0.05 mg/l. Kết quả được trình bày ở Bảng 3.6 và Bảng 3.7 như sau:
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp của Chì.
Mẫu Nồng độ chì ban đầu (mg/l) Nồng độ chì đo được (mg/l) H (%) 1 0.1 0.0875 87.5 2 0.1 0.0876 87.6 3 0.1 0.0874 87.4 4 0.1 0.0870 87.0 5 0.1 0.0869 86.9 Htrung bình 87.3
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp của Kẽm.
Mẫu ban đầu (mg/l) Nồng độ kẽm Nồng độ kẽm đo được (mg/l) H (%)
1 0.05 0.04386 87.7 2 0.05 0.04408 88.2 3 0.05 0.04405 88.1 4 0.05 0.04393 87.8 5 0.05 0.04411 88.2 Htrung bình 87.9
Kết quả phân tích cho thấy hiệu suất thu hồi trung bình của Chì là 87.3% và của Kẽm là 87.9%, đáp ứng được yêu cầu của phân tích hàm lượng vết.
3.7. Kết quả đánh giá sai số phương pháp phân tích
Tiến hành phân tích trên mẫu giả (lặp lại 5 lần) với hàm lượng Chì là 0.1 mg/l và Kẽm là 0.05 mg/l. Quy trình phân tích như quy trình được trình bày ở mục 2.9. Tính độ chính xác của phương pháp thông qua giá trị ε với chuẩn student, độ tin cậy 95% (α = 0.95, k=4, tα,k= 2.78). Kết quả được thể hiện ở Bảng 3.8 như sau:
39
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá sai số phương pháp phân tích Chì và Kẽm.
Các đại lượng đặc trưng Nồng độ Chì 0.1 (mg/l) Nồng độ Kẽm 0.02 (mg/l) Giá trị nồng độ trung bình 0.0873 0.044 Phương sai S2 9.70 x 10-8 1.21 x 10-8 Độ lệch chuẩn S 3.11 x 10-3 1.09 x 10-3 Hệ số biến động Cv (%) 11.11 x 10-3 2.75 x 10-5
Biên giới tin cậy 𝛆 ± 3.87 x 10-3 ± 1.37 x 10-3
Sai số tương đối (%) ± 0.44 ± 0.31
Qua kết quả Bảng 3.8 cho thấy phương pháp có hệ số biến động nhỏ điều này cho biết phương pháp có độ lặp lại tốt. Kết quả sai số thấp cho thấy phương pháp có độ chính xác cao.
3.8. Quy trình phân tích
Trên cơ sở các kết quả khảo trên chúng tôi đề xuất quy trình phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong một số rau xanh như sau:
- Cân chính xác 5g mẫu rau khô cho vào bát sứ, làm ẩm mẫu bằng nước cất 2 lần. Thêm tiếp 5 ml HNO3, 1 ml H2SO4 98%, 5 ml KNO3 10%. Trộn đều, ngâm mẫu qua đêm.
- Đun sôi nhẹ trên bếp điện, tiếp tục đun đuổi dung môi đến cạn kiệt sau đó đến than đen.
- Chuyển mẫu đã than đen vào cốc nung, đem nung trong lò nung ở nhiệt độ 480oC trong 3 giờ thu được than trắng.
- Sau khi mẫu than đã trắng, để nguội, thêm 5 ml HNO3 65% đun sôi nhẹ trên bếp điện (2 lần) cho đến khi thành muối ẩm.
- Sau khi thành muối ẩm, hòa tan mẫu rồi định mức thành 25 ml bằng dung dịch HNO3 10%.
- Đo dung dịch mẫu phân tích trên máy đo quang AAS - iCE 3500. Ghi lại kết quả, xử lý số liệu và đưa ra nhận xét, kết quả.
40
Hình 3.3. Quy trình phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong một số rau xanh.
* Hàm lượng Chì và Kẽm trong rau xanh được tính như sau:
- Tính hàm lượng Chì và Kẽm trong 5g mẫu khô (25 ml dung dịch)
- Tính hàm lượng Chì, Kẽm trong 100g mẫu tươi (tương ứng m gam mẫu
khô)
- Tính hàm lượng Chì và Kẽm trong 1000g (1kg) mẫu tươi
Trong đó: V là thể tích mẫu định mức. C là nồng độ mẫu đo được.
41
3.8. Kết quả phân tích một số mẫu rau thực tế trên địa bàn quận Cẩm Lệ
Áp dụng quy trình phân tích được xây dựng ở trên, chúng tôi tiến hành phân tích xác định Chì và Kẽm trong rau muống, rau cải xanh và rau xà lách tại các phường Hòa Thọ, Hòa Phát, Hòa An và Hòa Xuân thuộc quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng vào khoảng tháng 10/2016 đến tháng 2/2017 bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Kết quả xác định hàm lượng Chì và Kẽm được thể hiện ở Bảng 3.10 và Bảng 3.11 như sau:
Bảng 3.9. Kết quả hàm lượng Chì trong một số rau.
STT
Kí hiệu mẫu
Địa điểm lấy mẫu
Hàm lượng Chì (mg/l) Hàm lượng Chì (mg/kg tươi) 1 M1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.118 0.0509 2 C1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.068 0.0228 3 XL1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.03 0.0093 4 M2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.142 0.0610 5 C2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.078 0.0262 6 XL2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.042 0.0109 7 M3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.162 0.0704 8 C3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.087 0.0296 9 XL3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.043 0.0109 10 M4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.081 0.0353 11 C4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.052 0.0178 12 XL4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.031 0.0078 QCVN 8-2:2011/BYT[1] 0.3 mg/kg
Bảng 3.10. Kết quả hàm lượng Kẽm trong một số rau xanh.
STT
Kí hiệu mẫu
Địa điểm lấy mẫu
Hàm lượng Kẽm (mg/l) Hàm lượng Kẽm (mg/kg tươi) 1 M1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.276 0.1190 2 C1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.105 0.0352 3 XL1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.078 0.0201 4 M2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.294 0.1263 5 C2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.177 0.0595 6 XL2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.085 0.0221 7 M3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.460 0.1998
42 8 C3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.163 0.0554 9 XL3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.094 0.0239 10 M4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.308 0.1341 11 C4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.118 0.0404 12 XL4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.068 0.0172 Quyết định 46/2007/QĐ-BYT [2] 40 mg/kg
Qua kết quả phân tích Chì và Kẽm trong mẫu rau thực tế ở bảng trên, ta thấy hàm lượng Chì và Kẽm có mặt hầu hết trong các loại rau nhưng không đồng đều do phụ thuộc vào vị trí địa lý và phương pháp sản xuất rau ở từng khu vực. Hàm lượng Kẽm trong rau xanh nhiều hơn hàm lượng Chì trong rau xanh ở quận Cẩm Lệ. Song, hàm lượng Chì và Kẽm ở rau muống, rau cải xanh và rau xà lách vẫn nằm trong giới hạn cho phép của Bộ Y tế. Trong đó, hàm lượng Chì và Kẽm trong rau muống cao hơn nhiều sơ với trong rau cải xanh và rau xà lách. Cụ thể là như sau:
- Trong rau muống, hàm lượng Chì dao động ở khoảng 0.0353 ÷ 0.0704 mg/kg, hàm Kẽm dao động ở khoảng 0.1190 ÷ 0.1998 mg/kg.
- Trong rau cải xanh, hàm lượng Chì dao động ở khoảng 0.0178 ÷ 0.0296 mg/kg, hàm lượng Kẽm dao động ở khoảng 0.0352 ÷ 0.0595 mg/kg.
- Trong rau xà lách, hàm lượng Chì dao động ở khoảng 0.0178 ÷ 0.0296 mg/kg, hàm lượng Kẽm dao động ở khoảng 0.0172 ÷ 0.0239 mg/kg.
Trong tất cả các địa điểm lấy mẫu, hàm lượng Chì trong rau xanh ở Hòa An là cao nhất (rau muống là 0.0704 mg/kg, rau cải xanh là 0.296 mg/kg, rau xà lách là 0.0109 mg/kg). Và hàm lượng thấp Chì thấp nhất là ở Hòa Xuân (rau muống là 0.0353 mg/kg, rau cải xanh là 0.0178 mg/kg, rau xà lách là 0.0178 mg/kg). Bên cạnh đó, hàm lượng Kẽm trong rau xanh ở Hòa An cũng là lớn nhất (rau muống là 0.1998 mg/kg, rau cải xanh là 0.0595 mg/kg, rau xà lách là 0.0239 mg/kg), và thấp nhất là ở Hòa Xuân (rau muống là 0.1190 mg/kg, rau cải xanh là 0.0352 mg/kg, rau xà lách là 0.0172 mg/kg).
Điều này có thể giải thích như sau:
- Về mặt khách quan, đối với Hòa An, nguồn nước tưới bị nhiễm kim loại từ các chất thải độc hại do nhà máy xả thải, bãi rác xả thải của người dân gần đó, ngoài
43
ra đất ở đây là đất thịt có khả năng lưu giữ ẩm cao khiến đất bị nhiễm và tích tụ kim loại nặng lâu dài. Còn đối với Hòa Xuân, rau trồng nơi đây chủ yếu là trồng để phục cho bữa ăn cho chính gia đình (một số đem đi bán), nước tưới lấy từ giếng bơm, sử dụng chủ yếu phân bón sinh học nên khả năng nhiễm kim loại nặng ít hơn.
- Về mặt chủ quan, do sử dụng phân bón, hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật không khoa học và bừa bãi là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm kim loại nặng trong đất, nước và rau xanh.
Từ kết quả nghiên cứu của đề tài, hàm lượng Chì và Kẽm vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 8-2:2011/BYT và Quyết định 46/2007/QĐ – BYT.
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Chì trong rau xanh theo từng khu vực ở quận
Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng.
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Kẽm trong rau xanh theo từng khu vực ở
44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Đã khảo sát và tìm ra điều kiện tối ưu của quá trình vô cơ hóa mẫu trong một số rau xanh (lượng dung môi, nhiệt độ nung và thời gian nung).
Đã xây dựng được quy trình vô cơ hóa mẫu phù hợp cho việc xác định Chì và Kẽm trong một số mẫu rau xanh.
Đã tiến hành xác định hiệu suất thu hồi và đánh giá sai số thống kê của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Từ đó cho thấy phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử có sai số nhỏ tức độ chính xác cao, hệ số biến động nhỏ chứng tỏ độ lặp lại tốt.
Áp dụng quy trình đã xây dựng để xác định hàm lượng Chì, Kẽm trong rau xanh trên địa bàn quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng. Qua đó phát hiện Chì và Kẽm trong rau xanh ở quận Cẩm Lệ tuy nhiên vẫn nằm trong giới hạn cho phép của Bộ Y tế và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.