KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả kiểm tra nồng độ As trong axit sử dụng [10, 12]
Sau khi tiến hành kiểm tra theo quy trình như đã nêu ở trên thì hàm lượng As trong axit sử dụng qua các lần đo được thể hiện như bảng 3.1 :
Bảng 3.1. Hàm lượng As trong axit sử dụng
Hỗn hợp axit khảo sát Mẫu Hàm lượng As (mg/l) 10ml HNO3 đđ, 2ml H2SO4
đđ,1ml HClO4
Mẫu 1 Không phát hiện
15ml HCl đđ, 5ml HNO3 đđ, 1ml HClO4
Mẫu 2 Không phát hiện
Dựa vào bảng 3.1 cho thấy sau khi kiểm tra thì khơng phát hiện As trong các axit sử dụng để vơ cơ hóa mẫu.
3.2.Kết quả khảo sát hỗn hợp dung mơi vơ cơ hóa mẫu [10]
Mẫu khảo sát là mẫu thực, thực hiện quá trình vơ cơ hóa mẫu như mục 2.4.3, sau đó tiến hành đo mật độ quang với các thông số tối ưu đã chọn trong mục 2.4.1.Kết quả đo được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Hàm lượng As trong mẫu khảo sát hỗn hợp dung môi phá mẫu
Hỗn hợp dung môi khảo sát Mẫu Mật độ quang (D) 15ml HCl đđ, 5ml HNO3 đđ, 1ml HClO4 Mẫu 1 0.019 Mẫu 2 0.023 10ml HNO3 đđ, 2ml H2SO4 đđ,1ml HClO4 Mẫu 3 0.009 Mẫu 4 0.012
Qua kết quả phân tích trình bày ở bảng 3.2 cho thấy cùng 1 mẫu các đại diện nhưng sử dụng hỗn hợp dung môi khác nhau thì thu được kết quả mật độ quang khác nhau. Kết quả thu được thu được mật độ quang đối với mẫu được vơ cơ hóa
bằng hỗn hợp axit 15ml HCl đđ, 5ml HNO3 đđ, 1ml HClO4 cao hơn, chứng tỏ khả năng phân hủy mẫu cá để xác định asen tốt hơn nên chúng tôi sẽ chọn hỗn hợp axit này để vơ cơ hóa mẫu trong đề tài.
3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn [4, 7, 10]
Chúng tôi tiến hành xây dựng đường chuẩn với cách tiến hành theo quy trình ở mục 2.4.3 với các điều kiện tối ưu đã chọn trong mục 2.4.1. Pha 4 mẫu dung dịch asen hàm lượng tăng dần từ 1mg/1 đến 10mg/l từ dung dịch chuẩn gốc As3+1000mg/l. Kết quả đo được trình bày trên hình 3.1
Hình 3.1. Phương trình đường chuẩn phân tích Asen 3.4. Xác định hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp
Để xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp, chúng tơi tiến hành phân tích hàm lượng asen trên 5 mẫu giả.
Chuẩn bị 5 mẫu giả với hàm lượng của asen đã biết chính xác là 0,05 mg/l. thêm hỗn hợp axit 1:15ml HCl đđ, 5ml HNO3 đđ, 1ml HClO4 đậy kín bình cho vào tủ hút 10-12 h sau đó lắp hệ dụng cụ rồi đun trên bếp điện, điều chỉnh nhiệt độ vừa phải, đun đến khi thu được cặn ẩm (cặn 1) để nguội thêm nước cất tiếp tục đun cạn, lặp lại quá trình này lần sau đó hịa tan cặn ẩm (cặn 2) bằng 10ml HNO3 2%, lọc bỏ cặn cho vào bình định mức 50ml rồi thêm nước cất tới vạch thu được dung dịch phân tích. Tiến hành trên 2 mẫu cá khác nhau và tiến hành đo mẫu bằng máy AAS với các thông số đã chọn. Kết quả xác định hiệu suất thu hồi được thể hiện trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp
Mẫu Hàm lượng asen ban đầu (mg/l) Hàm lượng asen xác định được (mg/l) H (%) Mẫu 1 0.05 0.0447 89.4 Mẫu 2 0.05 0.0468 93.5 Mẫu 3 0.05 0.0453 90.6 Mẫu 4 0.05 0.0461 92.2 Mẫu 5 0.05 0.0478 95.6 H trung bình 92.26
Kết quả phân tích cho thấy hiệu suất thu hồi trung bình của asen là 92.26%. Đáp ứng yêu cầu của phân tích hàm lượng vết.
3.5. Đánh giá sai số thống kê của phƣơng pháp
Tiến hành phân tích trên 2 mẫu giả (mỗi mẫu 5 lần) với hàm lượng asen là 0,04 và 0,06 (mg/l). Quy trình phân tích tương tự như mục 3.4. Tính độ chính xác của phương pháp thơng qua giá trị ε với chuẩn student, độ tin cậy 95% (α = 0.95, k = 4, t α, k = 2,78). Kết quả được thể hiện trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá sai số thống kê của phép đo
Các đại lượng đặc trưng Nồng độ As 0.04(mg/l) Nồng độ As 0.06(mg/l) Giá trị nồng độ trung bình 0.0384 0.0529 Phương sai S2 5.75*10-8 3.75*10-8 Độ lệch chuẩn S 2.39*10-4 1.94*10-4 Hệ số biến động Cv (%) 0.62 0.37 Độ sai chuẩn Sx 1.07*10-4 8.68*10-5
Biên giới tin cậy ε ± 2.98*10-4 ± 2.98*10-4
Kết quả khảo sát cho thấy phương pháp có sai số nhỏ (0.56% và 0.78%) tức độ chính xác cao, hệ số biến động nhỏ (0.37 và 0.62) chứng tỏ độ lặp lại tốt.
3.5. Quy trình phân tích hàm lƣợng Asen trong cá [11, 13, 16]
Cân chính xác 5g mẫu cá biển xay nhuyễn cho bình Kendan thêm hỗn hợp axit 1:15ml HCl đđ, 5ml HNO3 đđ, 1ml HClO4 đậy kín bình cho vào tủ hút 10-12 h sau đó lắp hệ dụng cụ rồi đun trên bếp điện, điều chỉnh nhiệt độ vừa phải, đun đến khi thu được cặn ẩm (cặn 1) để nguội thêm nước cất tiếp tục đun cạn, lặp lại quá trình này 3 lần sau đó hịa tan cặn ẩm (cặn 2) bằng 10ml HNO3 2%, lọc bỏ cặn cho vào bình định mức 50ml rồi thêm nước cất tới vạch thu được dung dịch phân tích. Tiến hành trên 2 mẫu cá khác nhau và tiến hành đo mẫu bằng máy AAS với các thơng số đã chọn chọn ở mục 2.4.1. Quy trình phân tích trình bày trên hình 3.2.
3.6. Kết quả phân tích và đánh giá hàm lƣợng Asen trong một số loài cá biển [1, 2, 9]
Trên cơ sở qui trình phân tích đã xây dựng, chúng tơi áp dụng để tiến hành phân tích xác định tổng hàm lượng asen trong một số loại cá biển trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 3.5. và bảng 3.6.
Bảng 3.5. Kết quả phân tích các mẫu cá biển đợt I
STT Loại cá Ngày lấy mẫu Hàm lượng As
(mg/kg) 1 Cá thu 12/3/2012 0.015 2 Cá chuồn 12/3/2012 0.078 3 Cá trích 12/3/2012 0.076 4 Cá ngừ 12/3/2012 0.101 5 Cá đuối 12/3/2010 0.214 6 Cá ngân 12/3/2012 0.032 7 Cá nục 12/3/2012 0.072 8 Cá nhám 12/3/2012 0.097 9 Cá phèn 12/3/2012 0.193 10 Cá chỉ vàng 12/3/2012 0.058 QĐ-BYT 867BYT(1998) 1.00
Bảng 3.6. Kết quả phân tích các mẫu cá biển đợt II
STT Loại cá Ngày lấy mẫu Hàm lượng As
(mg/kg) 1 Cá thu 30/03/2012 0.027 2 Cá chuồn 30/03/2012 0.062 3 Cá trích 30/03/2012 0.085 4 Cá ngừ 30/03/2012 0.120 5 Cá đuối 30/03/2012 0.197 6 Cá ngân 30/03/2012 0.039 7 Cá nục 30/03/2012 0.068 8 Cá nhám 30/03/2012 0.106 9 Cá phèn 30/03/2012 0.215 10 Cá chỉ vàng 30/03/2012 0.049 QĐ-BYT 867BYT(1998) 1.00
Hình 3.3. Biểu đồ kết quả phân tích hàm lượng asen đợt I và II so với tiêu chuẩn
Qua bảng kết quả phân tích 3.5 và 3.6 cho thấy hầu hết các mẫu cá ở 2 đợt đều có chứa hàm lượng asen. Hàm lượng asen trong mỗi loại cá ở hai đợt phân tích khơng khác nhau nhiều. Từ kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy hàm lượng asen trong mẫu cá phân tích dao động từ 0.01 mg/kg – 0.22 mg/kg. Đặc biệt, cá phèn và cá đuối có hàm lượng asen cao nhất (0.193 mg/kg -0.215mg/kg) nhưng mức an toàn vẫn nằm trong giới hạn cho phép theo QĐ-BYT 867BYT(1998). Các loại cá có hàm lượng asen thấp hơn là: cá đuối, cá chuồn, cá ngừ, cá nục cá trích (0.062mg/kg - 0.109mg/kg), và cuối cùng thấp nhất hàm lượng asen không đáng kể là cá thu, cá ngân, cá chỉ vàng (0.015-0.058mg/kg). Điều này cũng phù hợp với các cơng trình nghiên cứu trước đây về hàm lượng asen trong cá biển ở nhiều địa điểm. Từ kết quả phân tích có thể đánh giá được hàm lượng asen trong các mẫu cá biển trong giới hạn cho phép và không ảnh hưởng tới chất lượng của cá cũng như không ảnh hưởng tới sức khỏe con người khi sử dụng. Tuy nhiên trong thời gian tới, q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta sẽ dẫn đến nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng (đặc biệt là asen) của cá biển, hải sản là rất cao. Vì vậy chúng ta cần có ý thức và các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường để tránh ô nhiễm asen và các hậu quả nghiêm trọng do ô nhiễm asen gây ra.
KẾT LUẬN
1. Đã khảo sát được hỗn hợp dung mơi dùng để vơ cơ hóa một số mẫu cá biển là hỗn hợp axit gồm 15ml HCl đđ, 5ml HNO3 đđ, 1ml HClO4
2. Tiến hành xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích, kết quả cho thấy hiệu suất đạt 92.26%, từ đó đánh giá sai số thống kê của phương pháp cho thấy phương pháp có sai số nhỏ tức độ chính xác cao, hệ số biến động nhỏ chứng tỏ độ lặp lại tốt.
3. Trên cơ sở các yếu tố đã khảo sát đã đề xuất quy trình phân tích hàm lượng asen trong cá biển bằng phương pháp phương quang phổ hấp thụ nguyên tử.
4. Áp dụng quy trình đã xây dựng để xác định hàm lượng thủy ngân trong cá được tiêu thụ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Kết quả phân tích cho thấy asen có mặt hầu hết trong các mẫu cá, tuy nhiên trong đó cá phèn, cá đuối có hàm lượng asen cao hơn cả. Tuy nhiên tất cả các mẫu có hàm lương As mức an toàn vẫn nằm trong giới hạn cho phép theo QĐ-BYT 867BYT(1998).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bộ Y Tế(1998), danh mục tiêu chuẩn an toàn đối với lương thực thực phẩm,
ban hành kèm theo QĐ-BYT 867BYT.
[2]. Bộ Y tế (2002), Thường quy kỹ thuật định lượng asen trong thực phẩm, Ban hành theo quy định số 2129/ QĐ - BYT ngày 04/06/2002 của Bộ trưởng bộ y tế. [3]. Đặng Văn Can(2002), Đánh giá tác động của arsen tới môi sinh và sức khoẻ con người ở các vùng mỏ nhiệt dịch có hàm lượng asen cao, Tập san Địa chất và
Khoáng sản. Tập 7, trang 199.
[4]. Đặng Kim Chi (1999), Hóa học mơi trường, NXB khoa học kỹ thuật trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[5]. Đặng Ngọc Dục, Đặng Công Hanh, Thái Xuân Tiên (1996), Lý thuyết xác suất
và thống kê toán, TP Đà Nẵng
[6]. Đào Thị Phương Dung, Khóa luận tốt nghiệp (2010), Phân tích đánh giá tổng hàm lượng asen trong một số nguồn nước bề mặt và nước ngầm trên địa bàn Tp. Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.
[7]. Phạm Thị Hà (2008), Các phương pháp phân tích quang học, TP Đà Nẵng. [8]. Trần Hữu Hoan, Arsenic in drinking water from dlill-wells at Quỳnh Loi & treatmen solutions. Tài liệu lưu trữ của UNICEF, đã báo cáo tại Hội nghị Quốc tế
về thạch tín (Asen) ở Hà nội ngày 30/9/1999 do Bộ NN&PTNT tổ chức. UNICEF tài trợ
[9]. Trần Thị Thanh Hương, Lê Quốc Tuấn- Khoa Hóa Học, Khoa Môi trường và Tài ngun Trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh. “Cơ chế gây độc asen và
khả năng giải độc asen của vi sinh vật”
[10]. Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản Đại
học Quốc Gia Hà Nội.
[11]. Lê Thị Mùi (2007), Hóa học phân tích định lượng, TP. Đà Nẵng.
[12]. Lê Thị Nghĩa, Khóa luận tốt nghiệp (2011), Phân tích đánh giá tổng hàm lượng thủy ngân trong một số loài cá biển bằng phương pháp chiết trắc quang phân tử UV – VIS.
[13]. Richard G. Bond, Conrad P. Straub, Richard Prober (2009), Handbook of environmental control Volume 4: Wastewater: Treatment and disposal.
[14].http://www.associatedcontent.com/article/124062/the_importance_of_water_to _health_and.html?cat=5 [15].http://en.wikipedia.org/wiki/Water_resources [16].http://en.wikipedia.org/wiki/Arsenic_poisoning [17].http://www.rgs.org/NR/rdonlyres/99F29962-AA33-4754-855B- A6FBEA410BD4/0/ArsenicFINAL.pdf [18].http://www.rwaterguy.com/removal_of_arsenic_from_wastewat.htm [19].http://www.iupac.org/publications/ci/2008/3004/2_garelick.html [20].http://dantri.com.vn/c7/s7-148482/anh-huong-cua-asen-doi-voi-suc- khoe.htm [21]. http://thietbiloc.com/tin-nuoc/65-lap-ban-do-o-nhiem-arsen
MỤC LỤC
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4
1.1. Khái quát về môi trường biển ........................................................................... 4
1.1.1. Đôi nét về nguồn tài nguyên biển ................................................................... 4
1.1.2. Sự ô nhiễm kim loại nặng trong hải sản ................................................... …..4
1.2. Khái quát về nguyên tố Asen ............................................................................ 5
1.2.1. Tính chất lý học của Asen .............................................................................. 5
1.2.2. Tính chất hóa học của Asen ........................................................................... 6
1.2.3. Tính chất hóa học của các hợp chất Asen ....................................................... 7
1.2.4. Ứng dụng của Asen ....................................................................................... 8
1.3. Độc tính của Asen............................................................................................. 9
1.3.1. Tác động sinh hóa .......................................................................................... 9
1.3.2. Nhiễm độc cấp tính ...................................................................................... 10
1.3.3. Nhiễm độc mãn tính ..................................................................................... 10
1.4.Tình trạng ơ nhiễm biển bởi Asen hiện nay ...................................................... 11
1.4.1. Các dạng Asen trong môi trường biển .......................................................... 11
1.4.2. Các dạng Asen trong cá biển ........................................................................ 11
1.4.3. Ô nhiễm Asen trên thế giới .......................................................................... 12
1.5. Các phương pháp vơ cơ hóa mẫu .................................................................... 14
1.5.1. Phương pháp vơ cơ hóa mẫu ướt .................................................................. 14
1.5.1.1.Xử lý bằng axit mạnh đặc và có tính oxy hóa ............................................. 14
1.5.1.2. Xử lý bằng kiềm mạnh đăc nóng ............................................................... 15
1.5.3. Phương pháp vơ cơ hóa mẫu khơ – ướt kết hợp............................................ 16
1.5.4. Tác nhân vơ cơ hóa ...................................................................................... 16
1.6. Các phương pháp xác định Asen ..................................................................... 17
1.6.1. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp sinh khí Asin (AsH3)
.............................................................................................................................. 17 1.6.2.Phương pháp so màu trên giấy tẩm thuỷ ngân bromua hoặc thuỷ ngân clorua18
1.6.3.Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS bằng thuốc thử bạc
dietylditiocacbamat (AgDDTC) ............................................................................. 18
1.6.4. Phương pháp cực phổ Von – Ampe hòa tan ................................................. 19
1.7. Giới thiệu về phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS ....................... 20
1.7.5. Các phương pháp phân tích định lượng ........................................................ 24
1.8. Đánh giá sai số thống kê trong phân tích ......................................................... 30
1.8.1. Sai số đo ...................................................................................................... 30
1.8.2. Các đại lượng thống kê đặc trưng đánh giá sai số trong phân tích ................ 31
1.8.3. Cách xác định sai số .................................................................................... 33
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP ...................................... 34
2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất .......................................................................... 34 2.1.1. Thiết bị và dụng cụ ...................................................................................... 34 2.1.2. Hóa chất ...................................................................................................... 35 2.2. Chuẩn bị các dung dịch ................................................................................... 35 2.2.1. Chuẩn bị các dung dịch As3+ 100ppm, 10ppm, 1ppm ................................... 35
2.2.2. Chuẩn bị dung dịch NaBH4 .......................................................................... 35
2.2.3.Chuẩn bị dung dịch KI .................................................................................. 35
2.2.4. Chuẩn bị dung dịch K2S2O8 5% ................................................................... 36
2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 36
2.4. Thực nghiệm nghiên cứu điều kiện của phương pháp phân tích asen trong cá biển ....................................................................................................................... 36
2.4.1.Các thông số tối ưu của máy và cách tiến hành đo phổ.................................. 36
2.4.3. Khảo sát hỗn hợp dung mơi sử dụng để vơ cơ hóa mẫu ................................ 38
2.5. Phương trình đường chuẩn .............................................................................. 38
2.6. Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp ................................................... 39
2.7. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp ..................................................... 39
2.8. Xây dựng quy trình phân tích .......................................................................... 39
2.9. Phân tích mẫu thực tế...................................................................................... 39
2.9.1.Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu cá biển ................................................................. 39
CHƢƠNG 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN………………………………………...43
3.1. Kết quả kiểm tra nồng độ As trong axit sử dụng ............................................. 41
3.2. Kết quả khảo sát hỗn hợp dung mơi vơ cơ hóa mẫu ........................................ 41
3.3. Xây dựng đường chuẩn ................................................................................... 42
3.4. Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp ................................................... 42
3.4. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp ..................................................... 43
3.5. Quy trình phân tích hàm lượng Asen trong cá ................................................. 44
3.6. Kết quả phân tích và đánh giá hàm lượng Asen trong một số loài cá biển ....... 45
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 48