Phương pháp xử lý và phân tích mẫu - Cấu trúc luận- 123docz.net

6. Cấu trúc luận án

2.2 Phương pháp xử lý và phân tích mẫu

Các mẫu được x lý v phân tích tại Ph ng th nghiệm m i trường v h a chất, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chu n Đo lường Chất lượng , T ng cục Tiêu chu n Đo lường Chất lƣợng Việt Nam theo các tiêu chu n EPA 3500C: Organic extraction and sample preparation, EPA 3540C: soxhlet extraction, EPA 3630C: Silica gel cleanup, EPA 8270D: Semivolatile organic compounds by GC/MS, EPA 8100: PAHs.

Nguyên tắc của phương pháp:

Chiết soxhlet 10g mẫu với dung môi dichloromethane: acetone 1:1 v thể tích C quay chân kh ng v chuyển sang dung m i cyclohexane L m sạch d ch chiết qua cột silicagel, c đến ml rồi bơm trên máy sắc ký GC MS để tính toán kết quả

H a chất:

- Nước cất hai lần

Bảng 2.2 Tọa độ điểm lấy mẫu nước và mẫu trầm tích

Ký hiệu mẫu V trí lấy mẫu Tọa độ

NS1, TT1 V trí gần cầu Ba Chẽ 21° 13' 28" N 107° 22' 26" E NS2, TT2

V trí s ng Ba Chẽ v phía c a

sông 21° 14' 58" N 107° 23' 11" E NS3, TT3

V trí ch u tác động của s ng Voi

Bé 21° 10' 59" N 107° 23' 3" E

NS4, TT4

V trí ch u tác động của s ng Voi

Lớn 21° 12' 36" N 107° 25' 23" E

NS5, TT5 V trí giao của 3 con s ng 21° 15' 26" N 107° 26' 28" E

- Na2SO4 tinh khiết đã gia nhiệt tại 400OC trong 4h.

- Acetone

- Dichloromethane - Cyclohexane

- Pentane

- Silica gel 00 200 mesh đã gia nhiệt tại 30OC trong 16h.

- Chu n PAHs

Chu n b x lý mẫu:

- Đồng nhất mẫu phân tích: Phơi kh mẫu, nghi n nhỏ, s ng rồi trộn đ u mẫu Hình 2.2 Quy trình phân tích PAHs trong đất

46 - Chu n b mẫu trắng kh ng chứa PAHs

- Chu n b mẫu kiểm soát: thêm chu n PAHs v o mẫu (nồng độ thêm chu n đƣợc tính toán để sau khi x lý, pha loãng thường n m gần giá tr mong muốn) Quá trình x lý mẫu kiểm soát tương tự mẫu thật

- Th h m lƣợng kh tuyệt đối của mẫu b ng cách sấy ở 05OC.

Cách tiến h nh:

- Cân khoảng 0 gam mẫu đã nghi n cho vào ống đựng mẫu của hệ thống chiết soxhlet, thêm 10g Na2SO4 khan rồi trộn đ u

Hình 2.3 Đường chu n BaP

D ng 50 ml hỗn hợp dung m i dichloromethane: acetone : v thể tích chiết trong 24h với tốc độ chuyển dung m i khoảng 4 v ng giờ Thu dung m i v o bình cầu đáy tr n, để nguội đến nhiệt độ ph ng

- C quay dung m i đến khoảng ml, thêm 0 ml cyclohexane, c đến khoảng 2ml rồi l m sạch qua cột chứa 0g silicagel v 2g Na2SO4.

- Quy trình l m sạch: r a cột sau khi nhồi b ng 20ml pentane Cho mẫu sau khi chuyển dung m i v o cột, tráng r a lại cột b ng 25ml pentane, loại bỏ d ch r a R a giải b ng 25ml hỗn hợp dichloromethane:pentane với t lệ 4:6 v thể tích Dung d ch r a giải đƣợc c v gần kh v thêm cyclohexane tới ml rồi bơm trên máy GC MS để tính toán kết quả

- Chu n b mẫu trắng tương tự mẫu thật

Hình 2.4 Sắc ký đồ của mẫu chu n PAHs trên GC MS

- Chu n b mẫu kiểm soát: thêm chu n một nồng độ PAHs v o mẫu Quá trình x lý mẫu kiểm soát tương tự mẫu thật Tính toán độ thu hồi v giá tr n y phải n m trong khoảng cho phép.

Đảm bảo chất lƣợng :

Các giá tr giới hạn phát hiện, độ l p lại, độ tái l p, độ thu hồi v độ kh ng đảm bảo đo thu được từ các kết quả nghiên cứu phê duyệt phương pháp như sau:

- Giới hạn đ nh lƣợng (LOQ): 0 g kg - Giới hạn phỏt hiện (LOD): 3,0 àg/kg - Độ l p lại Sr %: 4,71

- Độ thu hồi (%): 74,0-113,9 2.2.2 ẫu nư c

Nguyên tắc của phương pháp:

Chiết soxhlet lít nước với dung môi dichloromethane. Cô quay chân không và chuyển sang dung m i cyclohexane L m sạch d ch chiết qua cột silicagel, c đến ml rồi bơm trên máy sắc ký GC MS để tính toán kết quả.

Chu n b x lý mẫu:

- Đồng nhất mẫu phân tích: lắc đ u - Chu n b mẫu trắng kh ng chứa PAHs

- Chu n b mẫu kiểm soát: thêm chu n PAHs v o mẫu (nồng độ thêm chu n đƣợc tính toán để sau khi x lý, pha loãng thường n m gần giá tr mong muốn).

49 Quá trình x lý mẫu kiểm soát tương tự mẫu thật Cách tiến h nh:

- Lấy lít nước cho vào ph u chiết D ng 50 ml dung m i dichloromethane chiết chia l m 3 lần Thu dung m i v o bình cầu đáy tr n, để nguội đến nhiệt độ ph ng

- C quay dung m i đến khoảng ml, thêm 0 ml cyclohexane, c đến khoảng 2ml rồi l m sạch qua cột chứa 0g silicagel v 2g Na2SO4.

Hình 2.5 Quy trình phân tích PAHs trong nước

50 - Chu n b mẫu trắng tương tự mẫu thật

Đảm bảo chất lƣợng :

- LOQ: 10 ng/l - LOD: 3,0 ng/l - Độ l p lại Sr %: 4,71 - Độ thu hồi (%): 74,0-113,9 2.2.3 ẫu kh

Các mẫu được x lý v phân tích tại Ph ng th nghiệm m i trường v h a chất, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chu n Đo lường Chất lượng , T ng cục Tiêu chu n Đo lường Chất lƣợng Việt Nam tham khảo theo các tiêu chu n EPA 3500C: Organic extraction and sample preparation, EPA 3540C: soxhlet extraction, EPA 3630C: Silica gel cleanup, EPA 8270D: Semivolatile organic compounds by GC/MS, EPA 8100: PAHs, TO- 13 : Yêu cầu kiểm soát chất lượng PAHs, TO- 13A : T m tắt các phương pháp xác đ nh các hợp chất h u cơ độc hại trong kh ng khí xung quanh.

Nguyên tắc của phương pháp:

Chiết soxhlet mẫu bụi với dung môi dichloromethane: acetone 1:1 v thể tích C quay chân kh ng v chuyển sang dung m i cyclohexane L m sạch d ch chiết qua cột silicagel, c đến ml rồi bơm trên máy sắc ký GC MS để tính toán kết quả

Chu n b x lý mẫu:

- Chu n b mẫu trắng kh ng chứa PAHs

Cách tiến h nh:

- Cho mẫu bụi vào ống đựng mẫu của hệ thống chiết soxhlet, thêm 0g Na2SO4 khan rồi trộn đ u D ng 50 ml hỗn hợp dung m i dichloromethane: acetone : v thể tích chiết trong 24h với tốc độ chuyển dung m i khoảng 4 v ng giờ Thu dung m i v o bình cầu đáy tr n, để nguội đến nhiệt độ ph ng

- C quay dung m i đến khoảng ml, thêm 0 ml cyclohexane, c đến khoảng 2ml rồi l m sạch qua cột chứa 0g silicagel v 2g Na2SO4.

- Quy trình l m sạch: r a cột sau khi nhồi b ng 20ml pentane Cho mẫu sau khi chuyển dung m i v o cột, tráng r a lại cột b ng 25ml pentane, loại bỏ d ch r a R a

Hình 2.6 Quy trình phân tích PAHs trong khí

giải b ng 25ml hỗn hợp dichloromethane:pentane với t lệ 4:6 v thể tích Dung d ch r a giải đƣợc c v gần kh v thêm cyclohexane tới ml rồi bơm trên máy GC MS để tính toán kết quả

- Chu n b mẫu trắng tương tự mẫu thật

Đảm bảo chất lƣợng :

- LOQ: 1,5 ng/m3 - LOD: 0,5 ng/m3 - Độ l p lại Sr %: 4,71 - Độ thu hồi (%): 74,0-113,9 2.2.4 Ph n t ch C t ong đất

Phân tích TOC trong đất theo tiêu chu n: TCVN 894 :20 - Chất lƣợng đất- Xác đ nh các bon h u cơ t ng số- Phương pháp Walkley Black

Nguyên tắc của phương pháp:

Oxy h a các bon h u cơ trong đất b ng dung d ch kali bicromat trong m i trường axit sunfuric đậm đ c Chu n độ lƣợng dƣ kali dicromat b ng dung d ch muối Fe (II) Cách tiến h nh:

Cân 0,5 g mẫu đất trên cân phân tích (4 ), cho v o bình n n c dung tích 250 ml Thêm chính xác b ng pipet 0 ml kali dicromat (K2Cr2O7) chu n 0, 667 mol l, lắc trộn đ u đất v dung d ch Thêm nhanh 20 ml axit sunfuric (d = ,84 ) từ xylanh Lắc đ u hỗn hợp Để yên trong 30 phút Thêm 00 ml nước v 0 ml axit photphoric, để

thật nguội hỗn hợp Thêm 0,3 ml ch th m u Bari diphenylamine sunfonat 0, 6 % v chu n độ dicromat dƣ b ng dung d ch muối Fe++ Tới gần điểm kết thúc m u trở nên xanh tím đậm, cần thiết nhỏ từng giọt v c n thận lắc đ u cho đến khi m u đột ngột chuyển sang m u xanh lá cây sáng l kết thúc

Tiến h nh mẫu l p v mẫu trắng kh ng c đất, các bước tiến h nh như với mẫu th . TOC đ ng vai tr quan trọng trong việc phân bố chất trong đất. Sự tích tụ chất nghiên cứu trong đất phụ thuộc v o nhi u yếu tố, trong đ c yếu tố h m lƣợng TOC. Khi quá trình hấp phụ của PAHs v o đất chiếm ƣu thế so với các quá trình biến đ i khác (bay hơi, r a tr i…), thì ho n to n c khả n ng c mối quan hệ c ng t ng ho c c ng giảm gi a giá tr nồng độ PAHs với giá tr TOC trong các mẫu đất. Đi u n y l tuỳ v o đi u kiện m i trường của từng v ng v các tác động của m i trường xung quanh đến khu vực nghiên cứu.

Quan hệ gi a TOC v nồng độ chất nghiên cứu đã đƣợc nhi u báo cáo đánh giá b ng cách s dụng hệ số tương quan Pearson. Hệ số tương quan Pearson được tính theo c ng thức:

∑ ; ; ̅ ; ̅̅̅ (2-1)

Trong đ : r l hệ số tương quan Pearson

và l giá tr trung bình của hai tập số liệu của hai biến ngẫu nhiên, Sx và Sy l độ lệch chu n của hai tập số liệu của hai biến ngẫu nhiên Xi và Yi l các giá tr của hai biến ngẫu nhiên trong hai tập số liệu n l số lƣợng giá tr của hai biến ngẫu nhiên trong hai tập số liệu

Tuỳ theo giá tr của hệ số tương quan Pearson m gi a giá tr của TOC v giá tr nồng độ của Ʃ16PAHs sẽ c thể c quan hệ dương (xu hướng giá tr nồng độ Ʃ16PAHs trong mẫu đất c ng t ng khi giá tr TOC t ng v ngược lại), quan hệ âm (xu hướng giá tr nồng độ Ʃ16PAHs trong mẫu đất giảm khi giá tr TOC t ng v ngƣợc lại) ho c kh ng



c mối quan hệ n o cả. Tiêu chí đánh giá mối quan hệ gi a hai biến ngẫu nhiên dựa trên giá tr của hệ số tương quan Pearson được trình b y trong bảng 2.3 [73].

2.2.5 Ph n t ch p t ong đất

Phân tích pH trong đất theo tiêu chu n TCVN 5979: 2007- Chất lƣợng đất- xác đ nh pH.

Nguyên tắc của phương pháp:

Huy n ph đất đƣợc chu n b , có thể tích gấp n m lần thể tích dung d ch kali clorua (KCl) trong nước, c = 1 mol/l. pH của huy n ph được đo b ng pH -mét.

Cách tiến h nh:

D ng thìa 5 ml để lấy một phần mẫu th đại diện từ mẫu ph ng thí nghiệm Cho phần mẫu th v o bình mẫu v thêm v o một thể tích nước c độ dẫn điện riêng kh ng lớn hơn 0,2 mS m ở 25 0C v pH lớn hơn 5,6 , dung d ch kali clorua c nồng độ 0,0 mol l gấp n m lần thể tích của mẫu th Trộn ho c lắc mạnh huy n ph trong 60 phút – 0 phút b ng máy lắc v chờ giờ Tránh để kh ng khí lọt v o trong khoảng thời gian sau khi lắc Đi u ch nh máy pH-mét Đo pH trong huy n ph ở 20 0C ± 2 0C ngay sau khi ho c trong khi lắc Quá trình lắc phải đạt đƣợc trạng thái huy n ph đồng nhất của các hạt đất, nhƣng phải tránh kh ng khí lọt v o Đọc giá tr pH sau khi đã đạt đƣợc trạng thái n đ nh

Quan hệ gi a pH v nồng độ chất nhi m trong đất c ng đƣợc đánh giá b ng s dụng hệ số tương quan Pearson như đã trình b y trong mục 2 2 4.

Bảng 2.3 Quan hệ gi a hai biến ngẫu nhiên dựa trên hệ số tương quan Pearson Mức độ quan hệ Mối quan hệ âm Mối quan hệ dương

Yếu Từ -0,29 đến -0,10 Từ 0, 0 đến 0,29

Trung bình Từ - 0,49 đến -0,30 Từ 0,30 đến 0,49

Mạnh Từ - ,00 đến -0,50 Từ 0,50 đến ,00