II I Kết quả và thảo luận:
c. Vòng bơm mẫu cỡ 100 n.
d. Detector u v bước sóng 192 nm.
Sử dụng các điểu kiện đã chọn lựa, mẫu giả gồm hỗn hợp các chất chuẩn: 100 ppb As (ni), 100 ppb As (V), 100 ppb (MMA) đã được tách và xác định. Kết quả thu được như ở hình 4.
H ì n h 4 . Sắc đổ tách mẫu hỗn hợp chất chuẩn As(III), MMA và As(V). Các pic trên hình: (1) As(IlI); (2) MMA; (3) As( V).
Giới hạn phát hiện của 3 chất nêu trên cũng đã được khao sát. Kết quả như sau:
+ As (VI) giới hạn phát hiện 5 ppb + MMA giới hạn phát hiện 3 ppb + As (V) giới hạn phát hiện 1 ppb
2- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - hydrua hoa để xác định tổng asen:
a - Nguyên tắc cảu phương pháp: Sử dụng dung dịch Nai và axit ascorbic 50% (hoặc dung dịch KI 20%) để khử As(V) vô cơ và hữu cơ về dạng As(III) vô cơ.
NaBH4 là tác nhân khử, khi có mặt axit sẽ tạo ra hyđro, hyđro mới sinh này kết hợp cùng với As(III) tạo ra khí asin. Khí asin được dẫn tới bộ phận nguyên tử hóa mẫu nhờ khí argon
b - Lập đường chuẩn: Từ dung dịch chuẩn As(III) 50 ppm, pha thành các dung dịch chuẩn (định mức bằng dung dịch HC1 2%) với nồng độ As lần lượt là 1 ppb, 2 ppb, 2 ppb, 4 ppb, 5 ppb. Tiến hành đo độ hấp thụ trên hệ thống HVG-AAS, với chương trình xử lý tự động, ta được đường chuẩn (tương quan giữa nồng độ và độ hấp thụ quang (Abs.) như hình 5.
Conc (ppb)
Hình 5. Đường chuẩn định lượng tổng số As trons nướcbằng phương pháp HVG-AAS 3 - Phân tích mẫu thực tế:
a - Chọn địa điểm lấy mẫu: Trong điểu kiện kinh phí và thời gian có hạn, cũng như sự thiếu thốn các hóa chất chuẩn, đề tài chỉ nghiên cứu sự tồn tại của một số dạng As vô cơ - As (III), As (V) và hữu cơ, đại diện là monometylasonic axít (MMA) trong nước ngầm khu vực Hà Nội qua số liệu đo được từ 11 mẫu nước tại các giếng phân bố trong khu vực dân sinh ở xã Vạn Phúc (Huyện Thanh Trì), thôn Đại Kim (Huyện Thanh Trì, trong Khu đô thị mới Định Công), xã Ngọc Thụy (Huyện Gia Lâm). Đây là ba khu vực có đặc điểm địa chất thủy văn khác nhau:
- Xã Ngọc Thụy (ngoại thành, phía Bắc Hà Nội): là nơi mà mực nước ngầm chịu ảnh hưởng chủ yếu của các yếu tố thuỷ văn tự nhiên của sông Hồng, sông Cà Lồ, sông Đuốno và chưa bị ảnh hưởng bởi sự khai thác nước ngầm.
- Thôn Đại Kim (trong nội thành, phía Nam Hà Nội): nước ngầm đang bị phá huỷ do khai thác nước từ các bãi giếng tập trung với lượng khai thác rất lớn.
- Xã Vạn Phúc (ngoại thành, phía Nam Hà Nội): nơi chịu ảnh hưởng rất lớn bởi sự khai thác nước ngầm phục vụ cho các hoạt động sản xuất và dân sinh. Mực nước ngầm liên tục hạ thấp không có khả năng hổi phục, gây nên các ảnh hưởng tiêu cực làm cạn kiệt và tăng mức độ ô nhiễm nguồn nước.
b - Kết quả xác định As(III), As(V) và một sô' dạng As hữu cơ khác: Hàm lượng tổng Ascn đã được xác định bằng phương pháp HG-AAS với đường chuẩn đã được xây dựng như đã trình
Hàm lượng As (III) và As (V) được xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp. Các kết quả được chỉ ra trong bảng 4.
Bảng 4. Kết quả xác định hàm lượng của As(III), As(V) và các dạng As hữu cơ khác trong nước ngầm một số khu vực thuộc Hà Nội
' -— -Jtỉàm lượng Tên mẫu ~ Tổng As (ppb) As(III) (ppb) As(V) (ppb) Các dạng As hữu cơ khác (ppb) VI 291,5 138,9 1,8 150,7 V2 289,3 80,8 1,1 207,3 V3 286,5 141,1 5,2 140,1 V4 229,4 192,6 3,7 32,9 V5 366,3 166,7 2,4 197,1 ĐI 38,6 30,6 1,1 6,8 NI 87,9 62,8 2,7 22,3 N2 317,4 67,2 1,0 249,2 N3 124,7 58,5 6,2 59,9 N4 189,4 60,9 3,6 124,8 N5 118,9 60,8 7,27 50,7 Một số nhận xét:
a. As tồn tại trong các mẫu nước ngầm ở cả ba dạng As(III), MMA và As(V). b. Dạng anion As(V) được tách hoàn toàn ra khỏi As(III) và MMA.
c. Các pic đặc trưng của As(III) và MMA có chân bị xen phủ nhau một khoảng nhỏ, nhưng chiều cao của phần xen phủ không quá 0,67 chiều cao mỗi pic. Do đó, ta vẫn có thể định lượng được hai dạng này.
d. Hàm lượng As(III) trong nước ngầm chiếm phần lớn so với As(V), ngoài ra có một phần đáng kể As tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ khác. Hàm lượng tổng asen trong các mẫu nước ngầm thu được ở khu vực xã Vạn Phúc rất lớn.
e. Sự xuất hiện của pic nằm giữa khoảng thời gian lưu của MMA và As(V) (cực đại pic ở khoảng thời gian 11 14,7 phút), theo dự đoán của chúng tôi, có thể là của DMA.
IV - Kết luận: 1. Đã sử dụng phương pháp sắc ký lỏng cao áp trao đổi anion để khảo sát và lựa chọn các điểu kiện thích hợp cho việc tách, xác định một số dạng asen As(III), As(V) và một số dạng asen hữu cơ khác.
2. Kết quả tiến hành trên các mẫu thực tế khẳng định sự có mặt của ba dạng asen là As(III), As(V) và các dạng hữu cơ khác trong nước ngầm ở Hà Nội.
3. Đã sử dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp kỹ thuật hyđrua hóa mẫu để xác định hàm lượng tổng asen trong nước ngầm. Từ đó, xác định tỷ lệ của các dạng As(III), As(V) và một số dạng asen hữu cơ khác trong nước ngầm.
Tài liệu tham khảo:
1. Trần Hồng Côn, Nguyễn Thị Hạnh, Phạm Hùng Việt, Michael Berg (2002), “Điều tra giải phóng asen từ pha rắn vào nước trong lớp vỏ trái đất”, Hội nghị Khoa học Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên năm 2002, tr. 9-16.
2. P.A. Cox (1997), The elements on Earth-inorganic chemistry in the environment, Oxford University Press, Nevv York.
3. Xinrong Zhang, Rita Cornelis, Jurgen de Kimpe and Louis Mees (1996), “Speciation of toxicologically important arsenic species in human serum by Liquid chromatography- hydride generation Atomic absorption spectrometry”, Joitrm l o f analytical Atomic spectrometiy, 11, pp. 1075- 1079.