STT Địa điểm Ngày lấy mẫu Thời gian Toạ độ
1 Mai Lĩnh 01/06/2010 8h55' N: 20056'11,6'' E: 105043'49,2'' 13/08/2010 8h30' N: 20056'11,7'' E: 105043'49,2'' 01/09/2010 8h35' N: 20056'11,6'' E: 105043'49,2'' 26/10/2010 8h25' N: 20056'11,6'' E: 105043'49,2'' 06/12/2010 8h33' N: 20056'11,6'' E: 105043'49,2'' 2 Khê Tang 01/06/2010 9h55' N: 20055'9,9'' E: 105043'17,0'' 13/08/2010 9h20' N: 20055'9,9'' E: 105043'17,0'' 01/09/2010 9h35' N: 20055'9,9'' E: 105043'16,9'' 26/10/2010 9h20' N: 20055'10,0'' E: 105043'17,0'' 06/12/2010 9h25' N: 20055'9,9'' E: 105043'17,0'' 3 Ba Thá 13/08/2010 10h20' N: 20050'8,9'' E: 105042'31,0'' 01/09/2010 10h45' N: 20050'9,0'' E: 105042'31,0'' 26/10/2010 10h30' N: 20050'9,0'' E: 105042'31,0'' 06/12/2010 10h35' N: 20050'9,0'' E: 105042'31,0'' 4 Tế Tiêu 01/06/2010 11h52' N: 20041'13,5'' E: 105044'57,3'' 13/08/2010 11h10' N: 20041'13,6'' E: 105044'57,3'' 01/09/2010 11h35' N: 20041'13,6'' E: 105044'57,2'' 26/10/2010 11h30' N: 20041'13,6'' E: 105044'57,3'' 06/12/2010 11h40' N: 20041'13,6'' E: 105044'57,2'' 5 Quế 01/06/2010 12h12' N: 20034'30,5'' E: 105052'28,5'' 13/08/2010 11h50' N: 20034'30,5'' E: 105052'28,5'' 01/09/2010 12h35' N: 20034'30,5'' E: 105052'28,5'' 26/10/2010 12h20' N: 20034'30,5'' E: 105052'28,5'' 06/12/2010 12h10' N: 20034'30,5'' E: 105052'28,5'' 6 Ba Đa 01/06/2010 12h51' N: 20034'6,2'' E: 105055'37,2'' 13/08/2010 15h00' N: 20034'6,2'' E: 105055'37,2'' 01/09/2010 17h30' N: 20034'6,2'' E: 105055'37,2'' 26/10/2010 13h05' N: 20034'6,2'' E: 105055'37,2'' 06/12/2010 12h45' N: 20034'6,2'' E: 105055'37,2'' 7 Cầu Đọ 01/06/2010 14h20' N: 20032'26,7'' E: 105054'46,0'' 13/08/2010 13h25' N: 20032'26,7'' E: 105054'45,9'' 01/09/2010 13h00' N: 20032'26,7'' E: 105054'46,0'' 26/10/2010 14h30' N: 20032'26,7'' E: 105054'46,0'' 06/12/2010 14h20' N: 20032'26,7'' E: 105054'45,9'' 8 Đoan Vỹ 01/06/2010 15h15' N: 20021'44,6'' E: 105055'33,6'' 13/08/2010 13h55' N: 20021'44,6'' E: 105055'33,6'' 01/09/2010 14h25' N: 20021'44,6'' E: 105055'33,6'' 26/10/2010 15h30' N: 20021'44,6'' E: 105055'33,6''
06/12/2010 15h15' N: 20021'44,6'' E: 105055'33,6'' 9 Gián Khẩu 01/06/2010 15h35' N: 20019'35,2'' E: 105056'24,0'' 13/08/2010 14h10' N: 20019'35,2'' E: 105056'23,9'' 01/09/2010 15h15' N: 20019'35,2'' E: 105056'24,0'' 26/10/2010 16h35' N: 20019'35,1'' E: 105056'24,0'' 06/12/2010 16h30' N: 20019'35,2'' E: 105056'24,0'' 10 Khánh Cư 01/09/2010 14h00' N: 20012'52,9'' E: 10603'16,0'' 26/10/2010 17h10' N: 20012'53,0'' E: 10603'16,0'' 06/12/2010 17h05' N: 20012'52,9'' E: 10603'15,9''
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu
Đối với mẫu nƣớc
Nếu phân tích Hg mẫu được chứa trong chai thuỷ tinh borosilicat còn nếu phân tích asen mẫu phải được đựng trong chai nhựa (chai đựng mẫu đã được rửa sạch, tráng axit). Mẫu được chuyển về bảo quản trong bình đựng đá lạnh (nhiệt độ từ 00C-40C), theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5945 - 1995).
Ngay sau khi chuyển từ hiện trường về phịng thí nghiệm, mẫu nước được lọc qua một màng lọc cenlulo 0,45m của Whatman thu được mẫu nước ở pha lỏng và mẫu huyền phù trên màng lọc. Sau khi lọc, mẫu nước được cho vào bình nhựa PE thể tích 500ml và axit hố bằng HNO3 đặc(Merk) tới pH < 2. Đối với mẫu phân tích Hg cần axit hóa bằng HNO3 đặc cịn mẫu phân tích asen cần axit hóa bằng HCl đặc.
Các mẫu chất rắn lơ lửng thu được trên màng lọc được sấy khô ở nhiệt độ 1050C sau đó chuyển vào túi nhựa có gắn kín, để trong bình hút ẩm.
Đối với mẫu trầm tích
Mẫu trầm tích được lấy là mẫu bùn đáy sơng. Khi lấy bùn lên khỏi mặt nước, chỉ lấy phần bùn ở giữa chuyển vào túi nhựa có gắn mép để bảo quản, lượng mẫu được lấy tại mỗi địa điểm tối thiểu là 0,5 kg. Mẫu lấy về được sấy khô ở 1000C đến khối lượng khơng đổi, rây qua rây kích thước 2 mm, đồng nhất mẫu và chuyển vào túi nhựa có gắn kín, để trong bình hút ẩm.
2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu trầm tích
Có 2 phương pháp xử lý mẫu ướt cơ bản hiện nay là xử lý mẫu trong hệ hở và xử lý mẫu hệ kín (lị vi sóng). Do những ưu điểm vượt trội của phương pháp xử lý mẫu hệ kín (xử lý mẫu trong lị vi sóng) như: thời gian xử lý mẫu ngắn, phá huỷ mẫu triệt để và khơng mất chất phân tích, hiệu suất xử lý mẫu cao nên trong phạm vi bản luận văn này, chúng tôi đã áp dụng phương pháp này để xử lý các mẫu chất lơ lửng và mẫu trầm tích đáy sơng.
Quy trình phá mẫu được áp dụng như sau:
Cân a g mẫu (khoảng 0,02g), chuyển vào cốc teflon, thêm 0,5ml nước cất, 1ml H2SO4 đặc, 1ml HF đặc và 4ml HNO3 đặc. Sau đó chuyển cốc teflon vào lị vi sóng, chạy chương trình phá mẫu gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: 30% công suất trong thời gian 3phút Giai đoạn 2: 45% công suất trong thời gian 5phút Giai đoạn 1: 35% công suất trong thời gian 18phút
Mẫu sau khi được xử lý trong lị vi sóng được để nguội rồi chuyển qua bình định mức 25ml và định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần.
2.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Kết quả phân tích mẫu của các đợt được xử lý thống kê dựa trên nguyên tắc của các phép phân tích thống kê đa biến và phần mềm máy tính đã trình bày ở phần 1.6. Các kết quả này cũng được sử dụng để biểu diễn phân bố không gian các kim loại nặng và lan truyền ô nhiễm dựa trên nguyên tắc của xây dựng bản đồ GIS và phần mềm Acrview đã trình bày ở mục 1.7.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tối ƣu hố điều kiện phân tích bằng ICP-MS
Hệ thống khối phổ plasma cảm ứng ICP-MS có độ nhạy và độ chọn lọc rất cao nhưng cũng là một thiết bị phức tạp và có rất nhiều thơng số ảnh hưởng đến phép đo. Các thông số này cần được nghiên cứu và tối ưu. Công suất nguồn nguồn phát cao tần RF, lưu lượng khí Nebulizer (LLKM), thế thấu kính ion là những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến độ nhạy và độ chọn lọc của phép đo ICP-MS khi sử dụng chế độ Dual Detector.
Với mục đích xác định đồng thời lượng vết và siêu vết 11 ion kim loại nặng trong mẫu nước bằng phương pháp ICP-MS thì việc khảo sát ảnh hưởng của công suất nguồn RF, lưu lượng khí mang (LLKM) và thế thấu kính ion là rất cần thiết. Ngồi ba thơng số quan trọng đó thì độ sâu mẫu, thế qt phổ trong trường tứ cực, số lần quét khối cũng được khảo sát. Tiến hành tối ưu các thông số này ở chế độ tự động sử dụng dung dịch hỗn hợp 11 nguyên tố Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb nồng độ 5ng/ml (ppb) và Hg 2ppb, Fe 10ppb trong HNO3 2%.
3.1.1. Chọn đồng vị phân tích
Trong tự nhiên, các ngun tố hóa học thường có một số đồng vị. Trong phép phân tích ICP-MS người ta thường chọn đồng vị dựa trên ba tiêu chí:
+ Phải là một trong những đồng vị phổ biến nhất trong tự nhiên + Ảnh hưởng bởi sự chèn khối phải khơng có hoặc bé nhất
+ Sự hiệu chỉnh ảnh hưởng của các mảnh ion oxít phải đơn giản và càng ít bước càng tốt.
Tuỳ theo sự phức tạp của nền mẫu mà có thể chọn các đồng vị phân tích khác nhau. Đồng vị của các nguyên tố Cr, Mn,Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb được lựa chọn thỏa mãn các yêu cầu về độ chọn lọc và tỷ lệ đồng vị tương ứng là độ nhạy khi đo phổ. Mặc dù phương pháp ICP-MS khá ưu việt khi phân tích các ion kim loại
nặng nói trên, nhưng một số nguyên tố có thể bị ảnh hưởng của nền mẫu đo phổ. Ví dụ, khi phân tích As dù tỷ lệ đồng vị 75As là 100% nhưng ảnh hưởng của mảnh đa nguyên tố 40Ar35Cl làm kết quả phân tích sai lệch dương lớn nếu mẫu có chứa clorua. Trong trường hợp này cần phải hiệu chỉnh tín hiệu bằng phương trình tốn học nếu thiết bị ICP-MS khơng có buồng phản ứng động học Dynamic Reaction Cell (DRC).Việc lựa chọn số khối của các nguyên tố phân tích được chỉ ra ở bảng 2.