Cỏc ion Nồng độ (àg/l) Cỏc ion Nồng độ (àg/l) As(V) 90 Mn2+ 300 As(III) 10 Co2+ 5 Mg2+ 1000 Ni2+ 40 Ca2+ 3000 Fe3+ 1000 Zn2+ 50 Cd2+ 1 Cu2+ 10 Cr 10 HCO3- 50 Cl- 1000 SO42- 10 NH4+ 20 Al3+ 2000 Pb2+ 10
Bảng 3.27: Kết quả hấp phụ tỏch loại Asen từ dung dịch mẫu giả Thể tớch mẫu (l) Tổng lượng Asen ban đầu (àg/l) Lần Lượng Asen bị hấp phụ (àg/l) Lượng Asen cũn lại (àg/l) % Asen bị hấp phụ 1 100 1 96,86 3,14 96,86 2 96,15 3,85 96,15 3 97,44 2,56 97,44 4 97,36 2,64 97,36 5 96,88 3,12 96,88 Nhận xột:
Từ kết quả bảng trờn chỳng tụi thấy rằng sử dụng vật liệu Fe, Mn để hấp phụ Asen cho hiệu suất hấp phụ cao. Phự hợp với việc ứng dụng vật liệu này để xử lý tỏch Asen khỏi nguồn nước ngầm.
3.3.2. Xử lý mẫu thật
Quy trỡnh xử lý mẫu thật:
* Lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu theo đỳng TCVN
* Xử lý mẫu: Mẫu nước phải được axit hoỏ bằng HNO3 đặc (Mecrk) sao
cho pH <2. Sau khi để lắng, lọc bỏ phần lơ lửng, thu lấy phần nước trong. Điều chỉnh mẫu nước sau khi lọc về mụi trường trung tớnh và cho 1(l) mẫu nước vừa xử lý chảy qua cột hấp phụ chứa 1,00g vật liệu ở cỏc điều kiện như đó khảo sỏt. Rửa giải bằng dung dịch NaOH 0,1M. Dung dịch sau khi rửa giải đem ụxi húa hoàn
toàn As(III) lờn As(V) bằng dung dịch H2O230%, đun sụi cỏch thủy để đuổi hết H2O2 dư. Điều chỉnh dung dịch về mụi trường trung tớnh
Để cú kết quả chớnh xỏc về hàm lượng Asen trước và sau khi xử lý chỳng tụi gửi mẫu phõn tớch bằng phương phỏp ICP-MS, xỏc định nồng độ Asen trong mẫu nước tại phũng mỏy Khoa húa học – trường Đại học khoa học tự nhiờn Đại học Quốc gia Hà Nội.
Bảng 3.28: Kết quả thử nghiệm xử lý mẫu nước chứa Asen
Tờn mẫu nước Ký hiệu Lượng Asen trước khi hấp phụ Lượng Asen bị hấp phụ Lượng Asen khụng bị hấp phụ % Asen được loại bỏ (àg/l) (àg/l) (àg/l) (%) Lõm Thao PT1 21,15 20,06 1,09 94,84 PT2 19,25 18,36 0,89 95,37 PT3 22,61 21,40 1,21 94,64 Thanh Thuỷ PT6 16,78 16,09 0,69 95,88 PT7 19,32 18,20 1,12 94,20 PT8 18,36 17,40 0,96 94,77
Qua kết quả tại bảng 3.27 chỳng tụi thấy rằng hiệu suất tỏch loại Asen của vật liệu cao đạt trờn 90% và nồng độ Asen trong mẫu nước sau khi xử lý cú nồng độ dưới 10ppb đạt tiờu chuẩn nước sinh hoạt.
KẾT LUẬN
Sau quỏ trỡnh nghiờn cứu hoàn thành luận văn thạc sĩ với nội dung đề tài “
Nghiờn cứu khả năng hấp phụ As trờn hỗn hợp ụxit Fe, Mn và ứng dụng xử lý tỏch As khỏi nguồn nước”. Chỳng tụi đó thực hiện một số cụng việc sau:
1. Đó nghiờn cứu tối ưu hoỏ cỏc điều kiện xỏc định Asen bằng phương phỏp trắc quang với phức dị đa xanh molipden.
- Cỏc điều kiện tối ưu xỏc định Asen bằng phương phỏp trắc quang với thuốc thử molipdat như sau:
+ Phổ hấp thụ ỏnh sỏng của phức màu đạt cực đại ở bước súng 840nm, thời gian đun cỏch thuỷ là 30 phỳt, mụi trường axớt là HCl 1M, nồng độ thuốc thử là 0,16 mg/ml, tỏc nhõn khử là axit ascobic.
+ Khảo sỏt ảnh hưởng của ion lạ tới khả năng tạo phức màu + Tỡm được khoảng tuyến tớnh của phộp đo là: 0,007 – 5 mg/l
Xõy dựng đường chuẩn xỏc định Asen bằng phương phỏp trắc quang với thuốc thử molipdat: y = (0,2614±0,00166) x + (0,0085±0,00437)
+ Tỡm được giới hạn phỏt hiện là: 0,0022 mg/l Giới hạn định lượng là: 0,0073 mg/l 2. Đó điều chế vật liệu hỗn hợp ụxit Fe, Mn. 3. Xỏc định tớnh chất vật lý của vật liệu
Bằng phương phỏp nhiễu xạ tia X cho thấy vật liệu ở dạng vụ định hỡnh kớch thước nhỏ(cỡ nanomột). Bằng phương phỏp chụp SEM, BET cho thấy vật liệu cú bề mặt rỗng xốp và cú diện tớch bề mặt là : 327,52 ( m2
/g)
+ Đối với As(V): thời gian đạt cõn bằng hấp phụ là 4 tiếng, ở pH = 7 dung lượng hấp phụ cực đại là 94,33 mg/g
+ Đối với As(III): thời gian đạt cõn bằng hấp phụ là 4 tiếng, ở pH = 7 dung lượng hấp phụ cực đại là 86,95 mg/g
5. Đó khảo sỏt sự hấp phụ động của Asen đối với vật liệu là:
+ Dung lượng hấp phụ động đối với As(V) là 98,25 mg/g, As(III) là 89,67(mg/g)
+ Rửa giải bằng NaOH 0,1 M với hiệu suất hấp phụ trờn 90% + Tốc độ hấp phụ và tốc độ rửa giải là 1,0ml/phỳt
+ Khảo sỏt ảnh hưởng của một số ion cản trở đến khả năng hấp phụ
6. Áp dụng thử nghiệm xử lý một vài mẫu nước ngầm chứa Asen tại một vài địa điểm ở huyện Lõm Thao và Thanh Thủy. Sau khi xử lý một số mẫu nước nồng độ Asen trong cũn lại trong nước dưới 10ppb đạt tiờu chuẩn nước sinh hoạt.
Với kết quả nghiờn cứu ban đầu đạt được, chỳng tụi hy vọng vật liệu được điều chế này sẽ được tiếp tục nghiờn cứu toàn diện hơn để cú thể ứng dụng vào thực tế xử lý tỏch loại Asen cú trong nguồn nước bị ụ nhiễm.
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tiếng việt
1. Nguyễn Bá Hoài Anh (2000), Nghiên cứu chế tạo điện cực màng chọn
lọc Cu2+, S2-, CN- và ứng dụng chúng cùng với ph-ơng pháp cực phổ trong kiểm sốt mơi tr-ờng n-ớc, Luận án tiến sĩ hoá học, tr-ờng
ĐHKHTN Tp. Hồ Chí Minh.
2. Nguyễn Việt Anh (2001), Một số công nghệ xử lý arsen trong n-ớc ngầm phục vụ cho n-ớc cấp sinh hoạt đô thị và nông thôn, Hội thảo
quốc tế về ô nhiễm arsen: Hiện trạng tác động đến sức khoẻ con ng-ời và các giải pháp phòng ngừa. Hà Nội.
3. Đỗ Văn ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh (2000), Một số đặc
điểm phân bố Asen trong tự nhiên và vấn đề ô nhiễm Asen trong môi tr-ờng ở Việt Nam, Hội thảo Quốc tế về ô nhiễm Arsen.
4. Chu Đình Bính, Nguyễn Phương Thanh, Phạm Luận (2008), “ Tối ưu hoá các điều kiện tách và định l-ợng As(III), axit dimetylarsinic, axit monometylarsonic và As(V) bằng ph-ơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng – hydrua hoá - quang phổ hấp thụ nguyên tử ( HPLC – HG – AAS)”,
Tạp chí Hố Học Tập 46 (5A), tr.285-292
5. Hồ V-ơng Bích, Đặng Văn Can, Phạm Văn Thanh, Bùi Hữu Việt, Phạm Hồng Thanh (2000), ễ nhiễm Asen và sức khoẻ cộng đồng, hội thảo Quốc tế về ô nhiễm Arsen.
6. Trần Thị Ngọc Diệp (2005), Xác định l-ợng vết As(III) và As(V) bằng
ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), Luận văn thạc sỹ
7. L-u Minh Đại, Đào Ngọc Nhiệm, Vũ Thế Ninh, Nguyễn Thị Tố Loan, “ Tổng hợp MnO2 kích th-ớc nanomet bằng ph-ơng pháp bốc cháy gel và nghiên cứu khả năng sử dụng MnO2 kích th-ớc nanomet để hấp phụ Asen” , Tạp chí hố học,T.46(2A),Tr.43-48, 2008.
8. Nguyễn Văn Đản, Tống Ngọc Thanh (2001), Về khả năng nhiễm bẩn Arsenic các nguồn n-ớc d-ới đất ở Việt Nam, Hội nghị về Asen trong
n-ớc sinh hoạt và xây dựng kế hoạch hành động, Bộ NN&PTNT, Hà Nội.
9. Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội (1999), Hố học mơi tr-ờng. NXB ĐHQG Hà Nội.
10. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Xuân Trung, Nguyễn Văn Ri (2003), Các ph-ơng pháp phân tích cơng cụ, Nhà xuất bản đại học
quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
11 Vũ Trung Hiếu, Bùi Duy Cam, Lê Thị Hoài Nam, Nguyễn Thị Huệ,
Xử lý Asen và mangan trong n-ơcsinh hoạt bằng ph-ơng pháp hấp phụ trên vật liệu quặng MnO2 tự nhiên và diatomit tự nhiên, Tạp chí phân
tích Hố, Lí và sinh học. Tập 3, số 1/2008.
12. Phạm Luận (2003), Ph-ơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử,
Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
13. Phạm Luận (2002), Cơ sở lý thuyết của ph-ơng pháp phân tích phổ khối l-ợng nguyên tử, phép đo phổ ICP - MS, Nhà xuất bản đại học
khoa học tự nhiên, đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
14. Phạm Văn Lâm, Phan Ngọc Bích, Đào Quốc Hương, (2008), “Đẳng nhiệt hấp phụ, ảnh h-ởng của các ion(Fe3+,HCO3-, SO32-) đến sự hấp phụ Asen của vật liệu oxit sắt từ kích th-ớc nano đ-ợc chế tạo từ nguyên liệu kỹ thuật ”, Tạp chí hố học, T.46(2A), Tr.133-138.
một số nguồn nước bề mặt ở thành phố Đà Nẵng bằng phương phỏp hấp thụ phõn tử UV – VIS”, Tạp chớ khoa học và cụng nghệ, đại học
Đà nẵng, số 4(33).2009, Tr.104-109.
16. Hoàng Nhâm (2003), Hố học vơ cơ, tập II,NXB Giáo Dục.
17. Nguyễn Kinh Quốc, Nguyễn Quỳnh Anh, Đánh giá sơ bộ và dự báo khoanh vùng dị th-ờng Asen liên quan đến các hiện thành tạo địa chất ở việt nam, Hội thảo quốc tế về ô nhiễm Asen : hiện trạng, tác động đến sức khoẻ con ng-ời và các giải pháp phòng ngừa, Hà Nội.
18. Phạm Hồng Quân ( 2011), Ứng dụng kĩ thuật chiết pha rắn và ph-ơng
pháp phân tích hóa lý hiện đại xác định hàm l-ợng vết kim loại nặng trong một số đối t-ợng, Luận án Tiến sỹ Hóa Học, đại học KHTN - Hà
Nội, Hà Nội.
19. Nguyễn Thị Ph-ơng Thảo, Đỗ Trọng Sự (1999), Báo cáo hội nghị ô nhiễm Arsen của Bộ Kế hoạch và đầu t-, Hà Nội.
20. Nguyễn Xuân Trung, Tạ Thị Thảo, Phạm Hồng Quân, Nguyễn Thị Thu Hằng (2009), “Phân tích tổng hàm lượng As vô cơ trong mẫu n-ớc ngầm ở Nam Tân, Nam Sách, Hải D-ơng bằng ph-ơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật hiđrua hoá ( HVG – AAS)” , Tạp
chí Hố Học Tập 47(2A), tr.308-313.
21. Lâm Minh Triết, Diệp Ngọc S-ơng (2000), Các ph-ơng pháp phân tích các kim loại nặng trong n-ớc và n-ớc thải, Nhà xuất bản khoa học
kĩ thuật, Hà Nôi.
22. Phạm Hùng Việt, Trần Hồng Côn, Nguyễn Thị Chuyền, Michael Berg (2000), B-ớc đầu khảo sát nhằm đánh giá hàm l-ợng Asen trong n-ớc
ngầm và n-ớc cấp khu vực Hà Nội, Hội thảo quốc tế tại Hà Nội- Ô
nhiễm Asen: Hiện trạng, tác động đến sức khoẻ con ng-ời và các giải pháp phòng ngừa.
23. Babloe Chander, Nguyen Thi Phuong Thao, Nguyen Quy Hoa (2004),
Random Survey of Arsenic Contamination in Tubewell Water of 12 Provinces in Vietnam and Initially Human Health Arsenic Risk Assessment through Food Chain, Ch-ơng trình hội nghị khoa học -
Trường ĐHKHTN “Những vấn đề Khoa học và Công nghệ liên quan đến ô nhiễm Asen -Hiện trạng, ảnh h-ởng đến sức khoẻ và công nghệ xử lý”, Hà Nội.
24. A.J. Bednả., J.R. Garbarino., M.R. Burkhardt., J.F. Ranville., T. R. Wildeman (2004), “Field and laboratory arsenic speciation methods and their application to matural-water analysis”, Water Research
Vol.38, pp. 355 – 364.
25. Claire T. Costley., Katharine F.. Mossop., John R. Dean., Louise M. Garden., John Marshall., John Caroll (2000), “Determination of mercury in environmetal and biological samples using pyrolysis atomic absorption spectrometry with gold amalgamation”, Anlytica Chimica Acta Vol. 405, pp. 197-183.
26. K. P. Cantor (1997), Drinking water and cancer, Cancer Causes Control, Vol.8(3), 292-308.
27. H. Y. Chiou, S. T. Chiou, Y. H. Hsu, Y. L. Chou, C. H. Tseng, M. L. Wei and C. J. Chen (2001), Incidence of transitional cell carcinoma and arsenic in drinking water: a follow-up study of 8,102 residents in an arseniasis-endemic area in northeastern Taiwan, Am. J.
Epidemiol, Vol.153(5): 411-418.
28. Do Trong Su (1997), “Assessment of Underground water Pollution in Bac Bo Delta Plain and Proposal Solutions for Water Source Protection”, Geological Archives, Hanoi.
29. David G..Kinniburgh., Walter Kosmus (2002), "Arsenic contamination in groundwater: some analytical considerations",
30. David A. Polya., Michael Berg., Andrew G. Gault., Yoshio Takahashi (2008), "Arsenic in Groundwaters of South - East Asia: With Emphasis on Cambodia and Vietnam" , Applied Geochemistry Vol.
23, pp. 2968 - 2976.
31. Emil A. Cordosa., Tiberiu Fentiua., Michaela Pontaa., Bela Abrahamb and Ioan Margineana (2006), Optimisation of analytical parameters in inorganic arsenic (III and V) speciation by hyride generationusing Lcystein as prereducing agent in diluted HCl medium, Chemical speciaionand Bioavailability Vol. 18(1),pp.45-49.
32. C. Ferreccio, C. Gonzalez, V. Milosavjlevic, G. Marshall, A. M. Sancha and A. H. Smith (2000), Lung cancer and arsenic concentrations in drinking water in Chile, Epidemiology, Vol.11(6),
673-679.
33. Feroze Ahmed M, (2000), “An Overview of Arsenic Removal Techonologiesin Banglades and India”, pp. 251- 269.
34. Gaosheng Zhang, Jiuhui Qu, Huijuan Liu, Ruiping Liu, Rongcheng, (2007), “Prepareration and evalution of a novel Fe-Mn binary oxide
adsorbent for effective arsenite removal”, water rearch 41, 1921-
1928
35. M. Ghaedi., H. Tavaloli., A. Shokrollahi., M. Zahedi., M. Montazerozohori., M. Soylak (2008), “Flame atomic absorption spectrometric determination of Zinc, Nickel, Iron and Lead in different matrixes after solid phase extraction on Sodium dodecyl sulfate (SDS) coated alumina as their bis (2-hydroxyacetophenone)- 1,3-prophanediimine chelates”, Journal of Hazardous Materials
Vol.304, pp. 1-34.
36. Ghurye, Ganesh and Dennis Clifford (2001), Laboratory Study on the
under contract 8C-R311-NAEX for EPA ORD, March 2001.
37. Hoang Thai Long, Nguyen Van Hop, Kabayashi Takaaki (2000), “Laboratory Study on As(III) Removal from Aqueous Solution by Coprecipitation with Iron Hydroxide”, International Workshop on Arsenic, Hanoi.
38. Hayao Sakamoto., Yasuyo Susa., Hiromi Ishiyama., Takashi Tomiyasu., Katsuro (2001), "Determination of trace Amounts of Total Arsenic in Environmental samples by Hydride Generation Flow Injection - AAS Using a Mixed Acid as a pretreatment Agent"
Analytical sciences Vol.17.pp. 1067 - 1071.
39. Jan Gregor (2001), “Arsenic Removal During Conventioal Aluminium-based Dinking-water Treatment”, Water Research. 35(7), 1659-1664.
40. Jian-bo Shi, Zhi-yong Tang, Ze-xiang Jin, Quan Chi, Bin He, Gui-bin Jiang (2005), Determination of As(III) and As(V) in soils using sequential extraction combined with flow injection hydride generation atomic fluorescence detection, Analytica Chimica Acta,
Vol.477, 139-147.
41. K. Killan., K. pyzynska )2001), “Preconcentration of metal ions on porphyrin-modified sorbents as pretreatment step in AAS determination" , Fresenius J.Anal. Chem Vol. 371, pp. 1076.
42. J. W. Keinnuk, S. Ray (1994), Anlysic of contaminats in edible aquatic resources, VHC publisher, pp. 165-166.
43. Mohammed Joinal Abedin, Joă rg Feldmann, and Andy A. Meharg (2002), Uptake Kinetics of Arsenic Species in Rice Plants, Plant
Physiology,Vol.128, 1120–1128.
44. M. Morita, J. S. Edmonds (1992), Determination of Arsenic species
Chemistry, Vol.64(4), 575 – 590.
45. MD. Masud Karim (2000), "Arsenic in groundwater and health- roblems in Bangladesh" , Water Research Vol. 34(l), 304 - 310.
46. NiKos Melitas, Jianping Wang, Martha conklin, Peggy O’ Day, and James Farrell (2002), “Understanding Soluble Arsenate Removal Kinetics by Zerovalent Iron Media”, Environmental science and technology, 9 (36), 2074-2081
47. V.K. Saxena, Sanjeev Kumar and V. S. Singh (2004), Occurrence,
behaviour and speciation of arsenic in groundwater, Current Science, Vol.86(2), 281 – 284.
48. O.S. Thirunavukkarasu, T. Viraraghavan, K.S. Subramanian and S. Tanjore (2002), “Organic Arsenic Removal from Drinkingwater”,
Urbanwater 4, 415-421.
49. Tong Thanh Ngoc (2003), Arsenic pollution in groundwater in the
Red River Delt.
50. Tran Hong Con, Dong Kim Loan, Chu Thi Thu Hien. Heavy metals
in water environment the analysis and assessment for hanoi area.
The proceeding of the first national conference on chem, phys, bio. analytical science, Hanoi step. 2000 (the proceeding).
51. Tran Tran Hong Con, Nguyen Phuong Thao,(2005), Activation of ther mal denaturated clay and laterit formed arsenic sorption material arsenic in drinking water. The proceeding of isamap conference, Ha Noi.
52. Zhilong Gong., Xiufen Lu., Mingsheng Ma., Corinna Watt., X. Chris Le (2002), “ Arsenic speciation analysis”, Talanta Vol.58, pp. 77-96 53. Visanu Tanboonchuy, Jia-Chin Hsu, Nurak Grisdanurak, Chih-
groupwater treatment”, Asian-pacific regional conference on practical environmental technologies August 7-8, Hanoi, Vietnam.