M Ở ðẦ U
3.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nguyên tố lẫn nhau
Ảnh hưởng của các nguyên tố cùng xác ựịnh với nhau cũng ựược nghiên cứu. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng lẫn nhau giữa các nguyên tố Cu, Pb và Cd trên cơ sở lựa chọn phương pháp tối ưu ựể phá mẫu huyết thanh bằng lò vi sóng với HNO3 1%.
3.4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của ựồng ựến quá trình xác ựịnh cadimi và chì
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của ựồng ựến quá trình phân hủy hủy mẫu xác ựịnh chì và cadimi, tiến hành cho vào 1mL mẫu huyết thanh các nồng ựộ khác nhau của ựồng (bảng 19) trước khi phân hủy mẫu bằng lò vi sóng dùng HNO3 1%.
Lượng ựồng thêm vào và mối tương quan với lượng chì và cadimi trong mẫu huyết thanh ựược trình bày ở bảng 19
Bảng 19: Mối tương quan giữa lượng ựồng thêm vào và lượng chì và cadimi trong mẫu
Nồng ựộ Cu thêm (ppb) Tỉ lệ Cu/Cdừ104 Tỉ lệ Cu/Pbừ104
0 0 0
960 6,4 0,96
1600 10,67 1,6
3200 21,33 3,2
8000 53,33 8
Sự biến thiên nồng ựộ của cadimi và chì khi tăng nồng ựộ ựồng thêm vào ựược biểu diễn trong hình 21
Ảnh hưởng của ựồng 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0 960 1600 3200 8000 [Cu](ppb) Nồng ựộ các KL(ppb) Cd Pb
Hình 21: Ảnh hưởng của nồng ựộựồng thêm vào ựến quá trình xác ựịnh hàm lượng chì và cadimi
Khi thêm ựồng ở tỉ lệ Cu/Cd từ 6,4ừ104 - 53,33ừ104 và Cu/Pb từ 0,96ừ104 - 8ừ104 thì nồng ựộ Cd, Pb thay ựổi không ựáng kể. Chứng tỏ ựồng ảnh hưởng không ựáng kể ựến quá trình xác ựịnh cadimi và chì.
3.4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cadimi ựến quá trình xác ựịnh ựồng và chì
Tiến hành tương tự nghiêm cứu trên, nồng ựộ cadimi thêm vào ảnh hưởng ựến quá trình xác ựịnh ựồng và chì tương ứng ựược biểu diễn trong hình 22 Ảnh hưởng của Cadimi 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 0 10 50 100 500 [Cd](ppb) Nồng ựộ các KL(ppb) Cu Pb
Hình22: Ảnh hưởng của nồng ựộ cadimi thêm vào ựến quá trình xác ựịnh hàm lượng ựồng và chì
Bảng 20 là tỉ lệ giữa lượng cadimi thêm vào và lượng ựồng, chì có trong mẫu huyết thanh.
Bảng 20: Tỉ lệ giữa lượng cadimi thêm và lượng ựồng và chì trong mẫu
Nồng ựộ Cd thêm (ppb) Tỉ lệ Cd/Cuừ10-3 Tỉ lệ Cd/Pbừ102 0 0 0 10 8,7 0,67 50 43,5 3,33 100 87 6,67 500 435 33,33
Khi thêm cadimi ở tỉ lệ Cd/Cu từ 8,7ừ10-3 ựến 435ừ10-3 và Cd/Pb từ 0,67ừ102 ựến 33,33ừ102 lần nồng ựộ Cu, Pb thay ựổi không ựáng kể. Chứng tỏ cadimi ảnh hưởng không ựáng kể ựến quá trình xác ựịnh hai kim loại này. 3.4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của chì ựến quá trình xác ựịnh ựồng và cadimi
Tương tự các nghiên cứu trên, bảng 21 là hàm lượng chì thêm vào trong quá trình xác ựịnh ựồng và cadimi. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở tỉ lệ
Pb/Cu từ 8,53ừ10-3 Ờ 4,26ừ10-1 và Pb/Cd từ 2,9ừ102 Ờ 1,451ừ104, không ảnh hưởng ựến quá trình xác ựịnh ựồng và cadimi.
Bảng 21: Sự thay ựổi tỉ lệ giữa lượng ựồng và cadimi so với lượng chì thêm vào
Nồng ựộ Pb thêm (ppb) Tỉ lệ Pb/Cuừ10-3 Tỉ lệ Pb/Cdừ102 0 0 0 10 8,53 2,9 50 42,6 1,45 100 85,2 29 500 426 145,1
Hình 23 biểu diễn sự biến thiên nồng ựộ của ựồng và cadimi khi tăng lượng chì thêm vào.
Ảnh hưởng của chì 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 0 10 50 100 500 [Pb](ppb) Nồng ựộ các KL(ppb) Cu Cd
Hình23: Ảnh hưởng của nồng ựộ chì thêm vào ựến quá trình xác ựịnh hàm lượng ựồng và cadimi
Như vậy, ảnh hưởng lẫn nhau giữa các nguyên tố ựồng, chì, cadimi trong vùng nồng ựộ khảo sát là không ựáng kể ựến việc xác ựịnh nồng ựộ của chúng trong huyết thanh.
3.5. Xác ựịnh ựộ lặp lại và ựộ chắnh xác của phương pháp
Một phương pháp phân tắch chắnh xác và tin cậy cần phải ựảm bảo ựộ lặp lại,- ựộ lệch chuẩn và ựộ thu hồi tốt. Các kim loại ựồng, chì và cadimi trong huyết thanh có hàm lượng rất nhỏ, có thành phần nền phức tạp nên việc phân tắch chúng cần phải yêu cầu các thông số trên ựể kết quả ựo hàm lượng của chúng ựược chắnh xác và ựáng tin cậy.
để xác ựịnh ựộ lệch chuẩn, ựộ thu hồi, mẫu chuẩn thấp nhất của ựường chuẩn ựược phân tắch lặp 6 lần trên thiết bị ICP-MS sử dụng kỹ thuật sol hóa
mẫu bằng sóng siêu âm, các kết quả phân tắch ựược tắnh trung bình. độ lệch chuẩn và ựộ lệch chuẩn tương ựối tắnh ựược như trong bảng 22.
Bảng 22: độ lệch chuẩn, ựộ lệch chuẩn tương ựối của các nguyên tốựồng, chì và cadimi Tên nguyên tố L1 (cps) L2 (cps) L3 (cps) L4 (cps) L5 (cps) L6 (cps) TB (cps) độ lệch chuẩn STDEV độ lệch chuẩn tương ựối Cu 170000 175000 168000 169000 172000 171000 170833 2483 1,5 Pb 73400 77200 78100 70100 71200 79200 74867 3821 5,1 Cd 3640 3220 3900 3850 3670 3300 3597 280 7,8
Kết quả cho thấy các giá trị ựộ lệch chuẩn tương ựối ựối với cả ba nguyên tố ựều nhỏ hơn 15% (trong khi với hàm lượng vết cỡ ộg/L cho phép ựộ lệch chuẩn tương ựối dưới 30%) cho thấy các lần phân tắch rất lặp lại và ựộ lặp lại của phương pháp nằm trong giới hạn cho phép khi xây dựng phương pháp phân tắch với hàm lượng vết.
3.6. Xây dựng quy trình phân tắch xác ựịnh ựồng, chì và cadimi trong mẫu huyết thanh
*Lấy mẫu và bảo quản mẫu
Mẫu máu ựược lấy khoảng 250-300 mL, không cho chất chống ựông hay các chấy bảo quản khác vào, tách li tâm với tốc ựộ 2000 vòng/phút trong thời gian 10 phút ựể tách lấy huyết thanh. Huyết thanh ựược bảo quản ở nhiệt ựộ 2-80C. *Xử lắ mẫu
Mẫu sau khi ựược lấy ra khỏi tủ lạnh ựể dã ựông tự nhiên ựến nhiệt ựộ phòng.
Dùng micropipet hút 1mL mẫu huyết thanh vào bình ựịnh mức loại 10mL. Dùng dung dịch HNO3 1% ựể ựịnh mức ựến 10mL. Lắc ựều hỗn hợp mẫu. Cho mẫu vào các ống Teflon, phá mẫu bằng lò vi sóng với chế ựộ phân hủy mẫu huyết thanh trong lò vi sóng như sau: nhiệt ựộ 1900C, áp suất 50 bar, thời gian 45 phút.
Mẫu sau khi ựược phân hủy hoàn toàn, ựể nguội, ựịnh mức ựến 10mL bằng HNO3 1%, rồi chuyển sang ống ựo, ựưa vào thiết bị ICP-MS ựể xác ựịnh ựồng thời hàm lượng ựồng, chì và cadimi với các ựiều kiện như sau: tốc ựộ khắ cho bộ sol hóa mẫu là 0,5l/phút; tốc ựộ khắ mang Ar 15-20 phút, tốc ựộ bơm mẫu 2-3 mL/phút, thế ựiều khiển thấu tắnh ựiện tử Ờ ion là 7,2V, sử dụng bộ hóa hơi mẫu bằng sóng siêu âm, máy phát cao tần có công suất 1000W, thời gian ựo cho mỗi mẫu là 40 giây, thời gian rửa sạch mẫu là 45 giây.
Tiến hành xây dựng ựường chuẩn của các nguyên tố ựồng, chì và cadimi. *Tắnh toán kết quả phân tắch hàm lượng các kim loại ựồng, chì và cadimi trong huyết thanh.
3.7. Áp dụng các ựiều kiện tối ưu trong phân tắch mẫu thực tế
Theo quy trình lấy mẫu như ựã ựề cập (ở phần 2.4), ựề tài ựã tiến hành thu mẫu máu của người dân thuộc xã Nam Thượng, huyện Kim Bôi, tỉnh Hòa Bình ngày 14/07/09. đây là ựịa bàn cư chú của người dân tộc Mường. điều kiện kinh tế khó khăn, người dân thường bị thiếu ăn, chế ựộ dinh dưỡng kém, dẫn ựến một số bệnh như thiếu máu, bệnh huyết sắc tố, run rẩy chân tay,Ầtương ựối phổ biến ở trong cộng ựồng. Ngoài ra, dân cư vùng này còn có dấu hiệu của bệnh di truyền do hậu quả của việc kết hôn gần.
Hình 24: Một số hình ảnh lấy mẫu ở xã Nam Thượng Ờ Kim Bôi Ờ Hòa Bình
Kết quả xác ựịnh hàm lượng ựồng, chì, cadimi trong huyết thanh của người dân xã Nam Thượng Ờ Kim Bôi Ờ Hòa Bình ựược trình bày trong bảng 23.
Bảng 23: Hàm lượng ựồng, chì và cadimi trong mẫu huyết thanh của người dân ở xã Nam Thượng Ờ Kim Bôi Ờ Hòa Bình.
Nồng ựộ các kim loại (ộg/L) Kắ hiệu
mẫu Họ và tên Giới tắnh Tuổi Cu Cd Pb
1 Bùi Châu Loan Nữ 24 1670 0,018 0,11
2 Bùi Thi Duyên Nữ 29 1920 0,022 0,30
3 Quách Thị Nhân Nữ 30 1560 0,012 0,37 4 Bùi Thị Viên Nữ 24 1500 0,025 0,12 5 Bùi Ngọc Lý Nữ 30 1510 0,043 0,25 6 Bùi Thị Nguyên Nữ 22 1870 0,015 0,21 7 Lương Thị Thảo Nữ 17 1550 0,024 0,30 8 Quách Thị Lành Nữ 14 1390 0,035 0,26 9 Phạm Thị Hà Nữ 32 1800 0,02 0,41
10a Bùi Văn Kiên Nam 43 1520 0,037 0,26
10b Bùi Văn Kiên Nam 43 1515 0,034 0,27
11 Bùi Văn Nam Nam 18 1470 0,02 0,29
12 Bùi Văn Vượng Nam 33 1370 0,018 0,28
13 Bùi Văn Còn Nam 41 1980 0,014 0,45
14 Bùi Văn Cam Nam 50 1570 0,01 0,12
15 Bùi Thị Hiền Nữ 31 1580 0,017 0,33
16 Bùi Thị Sửu Nữ 18 1640 0,02 0.05
17 Nguyễn Duy Trung Nam 18 1050 0,011 0,27
18 Bùi Văn Việt Nam 19 1690 0,04 0,22
19 Bùi Huy Hùng Nam 30 1330 0,013 0,10
20a Bùi Thị Dậu Nữ 15 1110 0,03 0,17
20b Bùi Thị Dậu Nữ 15 1113 0,022 0,15
21 Bùi Văn Thành Nam 15 1330 0,038 0,3
22 Bùi Trung Hiếu Nam 17 1190 0,022 0,7
23 Bùi Văn Chiến Nam 16 1240 0,011 0,15
24 Bùi Văn Chắnh Nam 17 1140 0,04 0,24
26 Bùi Thị Vân Nữ 48 1160 0,01 0,32
27 Bùi Văn Tường Nam 18 1390 0,015 0,19
28 Bùi Văn An Nam 20 1200 0,02 0,25
29a Quách Công Trường Nam 35 1230 0,02 0,38
29b Quách Công Trường Nam 35 1235 0,025 0,32
(Trong ựó các mẫu 10a và 10b, 20a và 20b, 29a và 29b là các mẫu lặp)
Kết quả phân tắch 29 mẫu huyết thanh xác ựịnh hàm lượng ựồng, chì và cadimi của người dân xã Nam ThượngỜhuyện Kim BôiỜTỉnh Hòa Bình thu ựược tóm tắt trong bảng 24
Bảng 24: Một số tổng kết về hàm lượng ựồng, chì và cadimi trong mẫu thực tế Tên nguyên tố Các ựại lượng Cu Cd Pb Nồng ựộ trung bình (ppb) 1461 0,022 0,27 Nồng ựộ cao nhất (ppb) 1980 0,043 0,45 Nồng ựộ thấp nhất (ppb) 1050 0,01 0,05 Từ bảng 23 và bảng 24, có thể rút ra một số nhân xét sau:
- Huyết thanh của người dân trên ựịa bàn nghiên cứu, hàm lượng ựồng và cadimi trong huyết thanh tương ựối ựều. So sánh với khoảng nồng ựộ ựồng và cadimi trong huyết thanh người bình thường do WHO ựưa ra lần lượt là (794 - 2023 ộg/l); (0,01- 0,05 ộg/l) thấy hàm lượng ựồng và cadimi nằm trong khoảng cho phép.
- Hàm lượng chì trong huyết thanh của người dân xã Nam Thượng tương ựối cao. Trong ựó, có 13 mẫu trên tổng số 29 mẫu (chiếm 45% tổng số mẫu) có hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép do WHO ựặt ra ựối với chì là 0,014-0,25 ộg/l.
Như vậy có thể rút ra kết luận người dân xã Nam Thượng chưa có dấu hiệu bị ô nhiễm ựồng và cadimi, nhưng ựã có dấu hiệu ô nhiễm chì.
PHẦN IV. KẾT LUẬN
Trên cơ sở nghiên cứu các ựiều kiện tối ưu trong quá trình lấy mẫu, bảo quản, xử lý mẫu và các ựiều kiện tối ưu trong phân tắch trên thiết bị có thể rút ra một số kết luận như sau
1. đã nghiên cứu khảo sát các phương pháp xử lý mẫu huyết thanh khác nhau , trong ựó phương pháp xử lý mẫu huyết thanh ựược lựa chọn là phương pháp phá mẫu bằng lò vi sóng dùng HNO3 với nồng ựộ 1%, chương trình phân hủy mẫu có sẵn trong thiết bị (nhiệt ựộ 1900C, áp suất 50 bar, thời gian 45 phút).
2. đã khảo sát các ựiều kiện tối ưu cho quá trình xác ựịnh các nguyên tố ựồng, chì, cadimi trên thiết bị ICP-MS như tìm ựược tốc ựộ khắ cho bộ sol hoá mẫu 0,5 l/phút, công suất máy phát cao tần 1000 W, thời gian lấy tắn hiệu là 40 giây, thời gian rửa sạch mẫu là 45 giây, tốc ựộ khắ mang Ar 15-20 l/phút, tốc ựộ bơm mẫu 2- 3 ml/phút, thế ựiều khiển thấu kắnh ựiện tử - ion 7,2V tương ứng với cường ựộ tắn hiệu của Rh cao nhất.
3. đã xây dựng ựường chuẩn của 3 nguyên tố trên thiết bị ICP-MS dựa trên các ựiều kiện tối ưu ựã khảo sát. Các ựường chuẩn ựược xây dựng có khoảng tuyến tắnh trong khoảng giới hạn của phép ựo. Khoảng tuyến tắnh của ựồng từ 6,25 -500ppb; của chì từ 0 - 8ppb và cadimi từ 0,005 - 0,4ppb.
4. Trên cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý mẫu huyết thanh tối ưu, ựề tài ựã khảo sát ảnh hưởng của các nguyên tố ựi kèm gồm: canxi, magie, thủy ngân, kẽm, mangan . Kết quả cho thấy ở khoảng nồng ựộ ựược lựa chọn ựể khảo sát (Ca từ 8ừ103 - 80ừ103 ppb; Mg từ 4ừ103 - 40ừ103 ppb; Hg từ 0,2 - 4 ppb; Zn từ 0,96ừ103 - 8ừ103 ppb; Mn từ 4 - 200 ppb) không có sự ảnh hưởng ựáng kể của các nguyên tố này ựến việc xác ựịnh hàm lượng ựồng, chì, cadimi trong huyết thanh. đồng thời giữa các nguyên tố ựồng, chì, cadimi cũng không có sự ảnh hưởng ựáng kể nào ựến nhau trong khoảng nồng ựộ ựược khảo sát (Cu từ 0,96ừ103 - 8ừ103 ppb; Cd từ 10 - 500 ppb; Pb từ 10 - 500 ppb ).
5. đã xây dựng ựược 01 quy trình phân tắch xác ựịnh ựồng thời các nguyên tố ựồng, chì và cadimi trong mẫu huyết thanh phù hợp với phép ựo ICP-MS cho kết quả có ựộ chắnh xác cao.
6. đã áp dụng các ựiều kiện và phương pháp nghiên cứu vào phân tắch 29 mẫu huyết thanh. Kết quả cho ựộ chắnh xác và tắnh lặp lại cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Lê Lan Anh và các cộng sự (2000), Nghiên cứu xác ựịnh hàm lượng thủy ngân và chì trong tóc, nước tiểu và máu phạc vụ chuẩn ựoán lâm sàng bằng phương pháp phân tắch hiện ựại, Tạp chắ phân tắch Hóa-Lý- Sinh học, Tập 5 (2), Trang 16-19.
2. Cục ựịa chất và khoáng sản, Bộ công nghiệp (1994), Phương pháp quang phổ plasma ICP-AES tách và xác ựịnh riêng biệt các nguyên tố ựất hiếm trong mẫu ựịa hóa,TCN.01-0 PTHL/94.
3. Cơ sở lý thuyết và khả năng ứng dụng các phương pháp phân tắch tắch công cụ, Hội thảo Shimazu-Schmith, Hà Nội 1972.
4. Nguyễn Xuân Chiến (2007), Nghiên cứu xây dựng qui trình xác ựịnh vết các nguyên tố ựất hiếm trong một số ựối tượng bằng ICP-MS, Báo cáo đề tài Khoa học Công nghệ cấp bộ năm 2005-2006.
5. Vũ đăng độ (1993), Hóa sinh vô cơ, đại học tổng hợp Ờ Khoa Hóa Ờ Bộ môn Hóa vô cơ, Hà Nội.
6. Trần Chương Huyến, Từ Vọng Nghi, Phạm Luận (1990), Một số phương pháp phân tắch ựiện hóa hiện ựại, đại học tổng hợp Hà Nội. 7. Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tắch phổ nguyên tử, NXB đại
học quốc gia Hà Nội.
8. Phạm Luận (2000), Các phương pháp và kỹ thuật chuẩn bị mẫu phân tắch, Khoa hóa học Ờ Bộ môn hóa phân tắch Ờ Trường đH KHTN Ờ đH quốc gia Hà Nội.
9. Lê đức Liêm (2001), Chì và tác hại của Chì, Tạp chắ Công nghiệp Số 6, Trang 27-29.
10. Lê đức Ngọc (2007), Xử lý số liệu và kế hoạch hóa thực nghiệm, Khoa Hóa học Ờ Trường đại học Khoa học tự nhiên Ờ đại học quốc gia Hà Nội.
12. Lương Thúy Quỳnh, Luận án phó tiến sĩ khoa học (1996), Nghiên cứu hàm lượng ựồng Ờ kẽm huyết thanh người có tuổi ở Việt Nam, Trường đH Dược Hà Nội Ờ Bộ y tế.
13. Tạ Thị Thảo (2005), Thống kê trong hóa phân tắch, Bộ môn Hóa phân tắch - Khoa Hóa học Ờ Trường đại học Khoa học tự nhiên Ờ đại học quốc gia Hà Nội.
14. Trịnh Thị Thanh (2001), độc học môi trường và sức khỏe con người,