Xây dựng quy trình phân tích một số hóa chất diệt nấm trên thiết bị sắc ký lỏng khối phổ (LC MS), ứng dụng phân tích mẫu bụi không khí khu dân cư hà nội

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT AQI Air quality index Chỉ số chất lượng không khí APM Air particulate Matter Bụi mịn không khí HCBVTV Plant protection chemicals Hóa chất bảo vệ thực vật H

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM

DỤNG PHÂN TÍCH MẪU BỤI KHÔNG KHÍ KHU DÂN CƯ

HÀ N ỘI - 2022

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VI ỆN HÀN LÂM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

L ỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan

Những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng

dẫn của TS Dương Thị Hạnh Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào

Tôi xin chịu trách nhiệm về mọi vấn đề liên quan đến nội dung của đề tài này

Hà N ội, ngày tháng năm 2022

Nguy ễn Hồng Nhung

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sĩ khoa học - Chuyên ngành Hóa phân tích với đề tài

“Xây d ựng quy trình phân tích một số hóa chất diệt nấm trên thiết bị sắc

dân cư Hà Nội” được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ

môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, dưới sự hướng

dẫn của TS Dương Thị Hạnh Từ khi nhận đề tài cho đến khi kết thúc thực nghiệm, tôi luôn nhận được sự quan tâm, động viên, hỗ trợ từ cô Dương Thị

Hạnh người đã hướng dẫn tôi hoàn thành bài luận văn này Với sự kính trọng, lòng biết ơn, tôi xin phép được gửi tới cô lời cảm ơn chân thành nhất

Tôi xin chân thành cảm ơn đề tài “Phát triển hai phương pháp phân tích sàng lọc 1500 hợp chất hữu cơ vi ô nhiễm trong bụi không khí (SPM) và bụi PM2.5 và ứng dụng cho phân tích mẫu bụi không khí tại Hà Nội”, mã số đề tài QTJP 01.01/19-21 đã tài trợ kinh phí cho tôi thực hiện luận văn này

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Học viện khoa học và công nghệ Ban lãnh đạo Viện Công nghệ Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và

Viện hóa -Viện Hàn lâm Khoa học đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ để tôi được hoàn thành tốt bài luận văn này

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Hóa -

Viện Công nghệ hóa - Học viện Khoa học và Công nghệ -Viện Hàn lâm Khoa

học và Công nghệ Việt Nam, đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện

về cơ sở vật chất và hướng dẫn tôi hoàn thành chương trình học tập và thực

hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tới toàn thể các anh chị trong phòng Phân tích độc chất môi trường và Các anh chị đồng nghiệp tại cục Kiểm định Hải quan đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Dù không phải là cộng sự, không cùng làm việc, nhưng gia đình luôn ở bên, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về cả tinh thần và vật chất cho tôi được nghiên cứu khoa học

Hà N ội, ngày tháng năm 2022

M ỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Gi ới thiệu về các hóa chất diệt nấm 4

1.2 M ột số hóa hoạt chất diệt nấm thường dùng 5

1.3 Đánh giá nguy cơ tác động của hóa BVTV và hóa chất diệt nấm đối với môi trường 9

1.4 Độc tính của các hoá chất độc hại có khả năng được hấp phụ trên bụi không khí gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người 11

1.5 Hi ện trạng, nguồn gốc của hóa chất BVTV trong môi trường không khí trên thế gi ới 12

1.6 Hi ện trạng, nguồn gốc của hóa chất BVTV trong môi trường không khí xung quanh t ại Việt Nam 13

1.7 Phương pháp chiết tách và phân tích hóa chất bảo vệ thực vật và hóa chất diệt n ấm trong bụi không khí xung quanh 16

1.7.1 M ột số kỹ thuật chiết tách HCBVTV trong mẫu bụi không khí 16

1.7.2 M ột số phương pháp phân tích HCBVTV trong mẫu bụi không khí 18

1.8 M ột số phương pháp phân tích các hóa chất BVTV trong mẫu bụi không khí xung quanh 22

2.1 Hóa ch ất và thiết bị 24

2.1.1 Hóa ch ất 24

2.1.2 Thi ết bị 25

2.2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 26

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 27

2.2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu 27

2.2.2.2 Phương pháp điều tra thực địa 27

2.2.2.3 Phương pháp phân tích trên thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH 27

2.3 Th ực nghiệm 28

2.3.1 Kh ảo sát phương pháp phân tích imidacloprid và thiamethoxam trên LC-QTOF-MS-SWATH 28

2.3.1.1 Điều kiện phân tích các chất diệt nấm trên LC-QTOF-MS-SWATH 28

2.3.1.2 Chu ẩn bị mẫu dung dịch chuẩn 29

2.3.1.3 Tính thích h ợp của hệ thống 29

2.3.1.4 Gi ới hạn phát hiện (MDL) và giới hạn định lượng (LOQ) 30

2.3.2 Xây d ựng đường chuẩn và đảm bảo chất lượng của phương pháp 30

2.3.3 Kh ảo sát phương pháp chiết tách mẫu 32

2.4.2.1 Kh ảo sát các loại dung môi sử dụng chiết tách các hợp chất diệt nấm 32

2.3.3.2 Phương pháp chiết tách 32

2.3.3.2 Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp chiết tách 33

2.3.4 Thu th ập và phân tích mẫu bụi tại Hà nội 34

2.3.5 Phương pháp đánh giá rủi ro 35

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Điều kiện phân tích và đường chuẩn của HCDN trên thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH 37

3.1.1 K ết quả điều kiện phân tích HCDN 37 3.1.2 K ết quả xây dựng đường chuẩn cho HCDN trên thiết bị LC-QTOF-MS- SWATH 46 3.1.3 Gi ới hạn phát hiện xác định (MDL) và giới hạn định lượng LOQ của 6 HCDN trên LC-QTOF-MS-SWATH 49 3.3 Ki ểm soát chất lượng quy trình phân tích và hiệu suất thu hồi 6 HCDN trên thi ết bị LC-QTOF-MS-SWATH 49 3.4 T ổng quan các HCDN phát hiện trong mẫu bụi không khí tại khu vực dân cư

c ủa Hà Nội 52 3.5 M ối tương quan của các HCDN trong mẫu bụi không khí 58 3.7 M ối tương quan của các HCDN trong mẫu bụi không khí thu thập mùa khô và mùa mưa 60 3.8 M ối tương quan của các HCDN trong mẫu bụi không khí thu thập tại vị trí AP1

và AP2 62 3.9 K ết quả phân tích một số HCDN đặc trưng trong bụi không khí 63 3.10 Bước đầu đánh giá phơi nhiễm của một số HCDN trong bụi không khí đối với

s ức khỏe con người qua đường hô hấp 64

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

AQI Air quality index Chỉ số chất lượng không khí

APM Air particulate Matter Bụi mịn không khí

HCBVTV Plant protection

chemicals

Hóa chất bảo vệ thực vật

HCDCT Insecticides Hóa chất diệt côn trùng

MDL Method detection limit Giới hạn phát hiện của phương

pháp IDL Instrument detection

limit

Giới hạn phát hiện của thiết bị

LOQ Level of quantitation Mức định lượng

on Ambient Air Quality

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về

chất lượng không khí xung quanh LC-MS/MS Liquid

chromatography–mass spectrometry

Sắc ký lỏng hai lần khối phổ

QTOF-MS-SWATH

Quadrupole Flight Mass Spectrometry

Time-of-Phép đo phổ khối lượng thời gian bay tứ cực

QA Quality Assurance. Đảm bảo chất lượng

QC Quality Control Kiểm soát chất lượng

APPI Atmospheric Pressure

Đầu dò khối phổ cộng hưởng cyclotron sử dụng phép biến đổi Fourier

ESI Electrospray ionization Ion hóa tia điện

(CF-FAB) Continuous flow- fast

atom bombardment

Bắn phá nguyên tử nhanh dòng liên tục

DI Daily intake Liều lượng phơi nhiễm hàng ngày

HQ Hazard Quotient Chỉ số nguy hại

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Công thức cấu tạo Carbendazim 5

Hình 1.2: Công thức cấu tạo Hexaconazole 6

Hình 1.3: Công thức cấu tạo Difenoconazole 7

Hình 1.4: Công thức cấu tạo Azoxystrobin 7

Hình 2.1: Thiết bị lấy mẫu thể tích lớn (121H KIMOTO) 35

Hình 3.1: Phổ khối, thời gian lưu carbendazim 40

Hình 3.2: Phổ khối, thời gian lưu difenoconazole isomer 41

Hình 3.3: Phổ khối, thời gian lưu hexaconazole 42

Hình 3.4: Phổ khối, thời gian lưu thiophanate-methyl 43

Hình 3.5: Phổ khối, thời gian lưu trifloxystrobin 44

Hình 3.6: Phổ khối, thời gian lưu azoxystrobin 45

Hình 3.7: Đường chuẩn carbendazim 47

Hình 3.8: Đường chuẩn difenoconazole Isomer 47

Hình 3.9: Đường chuẩn hexaconazole 47

Hình 3.10: Đường chuẩn thiophanate-methyl 48

Hình 3.11: Đường chuẩn trifloxystrobin 48

Hình 3.12: Đường chuẩn azoxystrobin 48

Hình 3.13: Quy trình chiết tách HCDN trong mẫu bụi 51

Hình 3.14: Nồng độ tối đa của HCDN trong mẫu bụi 59

Hình 3.15 Nồng độ trung bình của 6 hóa chất diệt nấm trong các mẫu bụi thu thập vào ban ngày và ban đêm 60

Hình 3.16: Tổng nồng độ trung bình của HCDN trong mẫu bụi không khí giữa mùa khô và mùa mưa 61

Hình 3.17: Nồng độ trung bình của HCDN tại vị trí AP1 và AP2 62

DANH M ỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các chất diệt nấm, nội chuẩn và chất chuẩn đồng hành 25

Chất chuẩn đồng hành 25

Bảng 3.1: Ion định lượng, ion xác nhận của từng chất và các thông số tối ưu cho ESI – MS 37

Bảng 3.2: Các chất nội chuẩn 38

Bảng 3.3: Chất chuẩn đồng hành 38

Bảng 3.4: Các điều kiện LC-QTOF-MS 39

Bảng 3.5: Các thông số tính toán MDL và LOQ 49

Bảng 3.6: Hiệu suất thu hồi (%) của 5 chuẩn đồng hành trong 15 mẫu bụi không khí xung quanh 50

Bảng 3.7 Nồng độ (pg/m3 ) HCDN được phát hiện trong mẫu bụi không khí thu thập vào mùa khô tại vị trí AP1 54

Bảng 3.8 Nồng độ (pg/m3) HCDN được phát hiện trong mẫu bụi không khí thu thập vào mùa khô tại vị trí AP2 55

Bảng 3.9 Nồng độ (pg/m3) HCDN được phát hiện trong mẫu bụi không khí vào mùa mưa tại vị trí AP1 56

Bảng 3.10 Nồng độ (pg/m3) HCDN được phát hiện trong mẫu bụi không khí vào mùa mưa tại vị trí AP2 57

Bảng 3.11: Giới hạn phát hiện, tần suất phát hiện và nồng độ cao nhấtcủa các HCDN được phát hiện trong mẫu bụi 58

Bảng 3.12: Nồng độ trung bình của HCDN trong các mẫu bụi thu thập vào ban ngày và ban đêm 59

Bảng 3.13: Nồng độ trung bình và tỷ lệ khối lượng của HCDN trong mẫu bụi không khí giữa mùa khô và mùa mưa 61

Bảng 3.14: Nồng độ trung bình của HCDN tại vị trí AP1 và AP2 62

Bảng 3.15: Liều lượng phơi nhiễm hàng ngày (mg/kg/ngày) và chỉ số nguy hại của 04 HCDN có nồng độ cao nhất và tần xuất nhiều nhất trong bụi không khí 65

1

Việt Nam là đất nước có nền nông nghiệp phát triển ước tính giá trị thuốc BVTV trong nước năm 2016 là 1,14 tỷ USD, tương đương 26 nghìn tỷ đồng Theo từng sản phẩm, thuốc diệt cỏ chiếm 45%-47%, thuốc diệt nấm chiếm 22%-23%, thuốc trừ sâu chiếm 20%-22% và còn lại là một số loại thuốc khác Hàng năm một lượng lớn hóa chất BVTV được sử dụng để bảo vệ cây trồng cùng với

đó tốc độ phát triển kinh tế, xây dựng cơ sở hạ tầng, tốc độ dân số tăng nhanh khiến cho ô nhiễm không khí ngày càng trở nên đáng báo động Theo thống kê

Việt Nam là một trong những nước dẫn đầu với hàm lượng bụi mịn ở mức đặc

biệt cao, vượt giới hạn tối đa theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO)

và tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng không khí xung quanh Cũng theo báo cáo

của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), tại Việt Nam hơn 60.000 ca tử vong vì bệnh tim, đột quỵ, ung thư phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính và viêm phổi năm

2016 có liên quan đến ô nhiễm không khí, trong đó phơi nhiễm bụi, đặc biệt là

bụi mịn PM2.5 được coi là nguyên nhân chính làm tăng nguy cơ mắc bệnh Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng các hạt bụi trong không khí hấp

phụ và mang theo rất nhiều chất hữu cơ độc hại như: nhóm hợp chất đa vòng thơm, parafin, nhóm carbonylic, các hợp chất hữu cơ bền, hóa chất bảo vệ thực

vật (M.Fontal và các cộng sự 2015; S.R Mesquita và các cộng sự 2015; M.N Madson và các cộng sự 2017) v.v và chính những hóa chất độc hại này góp

phần gây tác động có hại đối với sức khỏe con người

Hiện tại, Thành phố Hà Nội có diện tích tự nhiên là 332.890 ha, với số dân trên 6,8 triệu người; trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp là trên 188.600 ha, chiếm tỷ lệ 56,7% và dân số sống ở khu vực nông thôn gần 4 triệu người chiếm tỷ lệ 57% Hơn nửa dân số sống bằng nông nghiệp vì thế mà nhu

cầu sử dụng các hóa chấtbảo vệ thực vật trong số đó hóa chất diệt cỏ, hóa chất

diệt nấm sử dụng khá nhiều gây ảnh hưởng trực tiếp đến không khí cũng như môi trường trong các khu dân cư, khu vực công cộng

2

Với 350.000 hóa chất và hỗn hợp hóa chất đã được đăng ký sản xuất và sử

dụng ở Việt Nam (Wang và cộng sự, 2020); tuy nhiên, các tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh mới chỉ được thực hiện đối với 44 chất (ví dụ: NOx, O3,

CO, SOx, chất hạt mịn và dễ bay hơi như hợp chất hữu cơ), được chính phủ giám sát thường xuyên (QCVN-05/BTNMT, 2013); Con số này phần lớn không

đủ để đánh giá tình trạng chung của môi trường xung quanh (Lương và cộng sự, 2017; Nhung và cộng sự, 2018; Sakamoto và cộng sự, 2018)

Hiện nay, trên thế giới nhiều phương pháp phân tích đã được phát triển

nhằm phân tích đồng thời nhiều nhóm chất diệtnấm, diệt sâu trong mẫu môi trường, đặc biệt là mẫu bụi không khí bằng việc sử dụng cùng một phương pháp chiết tách mẫu Phương pháp sắc ký lỏng sử dụng bộ phận phát hiện là detector

khối phổ Phương pháp có nhiều ưu điểm như độ chọn lọc cao, giới hạn phát

hiện thấp, thời gian phân tích nhanh, có thể định lượng đồng thời các chất Vì

vậy, đề tài “Xây dựng quy trình phân tích một số hóa chất diệt nấm trên thiết

bị sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS), ứng dụng phân tích mẫu bụi không khí khu dân cư Hà Nội” để đánh giá sự xuất hiện của các hợp chất này trong môi trường

không khí tại Thành phố Hà Nội và đánh giá sự phơi nhiễm cũng như ảnh hưởng

của các hợp chất này đối với người dân, từ đó cung cấp dữ liệu quan trọng về ô nhiễm hóa chất diệt nấm trong bụi không khí cho các cơ quan quản lý nhà nước, tổ

chức bảo vệ môi trường, cơ quan y tế để có phương án, biện pháp giảm thiểu ô nhiễm, đảm bảo sức khỏe cộng đồng

M ục đích nghiên cứu: Nghiên cứu, xây dựng quy trình chiết tách và phân

tích một số hóa chất diệt nấm trong bụi không khí bằng phương pháp sắc ký

khối phổ Từ đó xác định các hóa chất này trong mẫu bụi không khí tại khu vực dân cư Hà Nội và đánh gia rủi ro, tác động của chúng đối với sức khỏe con người

Đối tượng nghiên cứu: Chất diệt nấm và mẫu bụi không khí tại khu dân

cư Hà Nội

3

Ph ạm vi nghiên cứu: Khu vực nội thành Hà Nội

Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan về bụi trong môi trường không khí trên thế giới

và tại Việt nam Các hợp chất hóa học trong môi trường không khí tại Hà Nội, thành phần hoá chất độc hại trên bụi không khí

- Nghiên cứu tổng quan về chất diệt nấm

- Khảo sát các loại dung môi sử dụng chiết tách các hợp diệt nấm trong

bụi không khí các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết bằng các phương pháp chiết tách khác nhau

- Khảo sát độ lặp lại của quy trình chiết tách, kiểm soát chất lượng phân tích bằng việc phân tích mẫu lặp, mẫu trắng

- Xây dựng quy trình chiết tách chất diệt nấm trong mẫu bụi không khí trên thiết bị sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS)

- Thu thập mẫu bụi không khí tại Hà Nội

- Ứng dụng quy trình chiết tách đã nghiên cứu để phân tích chất diệt nấm trong các mẫu bụi thực tế thu thập được tại khu dân cư Hà Nội

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu này cũng có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát hiện và định lượng một số hóa chất diệt nấm trong bụi trường không khí

- Ý nghĩa thực tiễn: Từ quy trình phân tích xây dựng được sẽ ứng dụng vào việc phân tích xác định các các hóa chất diệt nấm trong bụi không khí Từ các kết quả phân tích được sẽ đánh giá các nguy cơ phơi nhiễm và ảnh hưởng

sức khỏe đến con người Từ đó góp phẩn cảnh báo cho các nhà quản lý về việc

sử dụng các chất diệt nấm và có định hướng lựa chọn các diệt nấm thân thiện

với con người và môi trường

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Gi ới thiệu về các hóa chất diệt nấm

Nấm gây thiệt hại nghiêm trọng đối với năng suất của nhiều loại cây trồng như cây ngũ cốc (lúa, ngô, khoai tây), cây rau (lạc, đậu đỗ, cà chua, cải bắp, xà lách), cây ăn quả và cây công nghiệp (bông) Nấm gây ra các triệu chứng thối đen rễ, lở cổ rễ, thối gốc thân, thối thân, khô vằn, thối lá Nấm bệnh gây thiệt hại lên tới 11,6% tổng sản lượng nông nghiệp Ở nước ta, hàng năm sản lượng nông nghiệp thất thu hàng ngàn tỷ đồng do nấm bệnh gây ra trên một số cây trồng quan trọng như

Thuốc diệt nấm là các hợp chất hóa học diệt khuẩn hoặc các sinh vật sinh

học được sử dụng để tiêu diệt nấm ký sinh hoặc bào tử của chúng Thuốc kháng

nấm ức chế sự phát triển của chúng Nấm có thể gây hại nghiêm trọng trong nông nghiệp, dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng về năng suất, chất lượng và lợi nhuận Thuốc diệt nấm được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp

Thuốc diệt nấm có thể được hấp thụ trên lá hoặc hấp thụ theo hệ thống qua rễ Thuốc diệt nấm tiếp xúc không được đưa vào mô thực thực vật và chỉ

bảo vệ cây ở những nơi được phun thuốc Thuốc diệt nấm phân phối thuốc từ phía trên, từ mặt lá phun thuốc đến mặt lá không phun thuốc Thuốc diệt nấm

hấp thụ qua rễ được đưa lên trên và phân phối lại qua các mạch xylem Rất ít thuốc diệt nấm được đưa vào tất cả các bộ phận của cây Một số được di chuyển theo hệ thống rễ, một số được di chuyển lên trên

Thuốc diệt nấm có thể gián tiếp có hại cho sức khỏe con người do các loại lương thực, rau quả thu được từ các loại cây trồng được con người sử dụng và

nó có thể gây ra dị ứng cũng như nhiều triệu chứng khác như đau đầu, tiêu chảy, các tổn hại cho các cơ quan cũng như gây ra các rối loạn nghiêm trọng và các

loại bệnh tật liên quan đến hệ thần kinh Thuốc diệt nấm cũng có thể là nguy

hiểm cho các hệ sinh thái do nó có thể thoát đi và gây ô nhiễm môi trường nước

5

và đất cũng như tích lũy sinh học và làm gia tăng độc tính đối với các cơ thể

sống trong hệ sinh thái

1.2 M ột số hóa hoạt chất diệt nấm thường dùng

a) Carbendazim

- Công thức phân tử: C9H9N3O2

Hình 1.1: Công thức cấu tạo Carbendazim

Carbendazim là một triazine liên hợp với vòng Benzen và nhóm carbamat, nó ức chế sự phát triển của nhiều loại nấm, có khả năng phòng, chữa trị nhiều bệnh nấm khác nhau trên nhiều loại cây trồng (ngũ cốc, rau màu, cây

ăn quả, cây cảnh, cây công nghiệp…) ở nhiều nước trên thế giới

- Hoạt chất có nhiệt độ nóng chảy cao (305oC) và tan rất ít trong nước, nên it ảnh hưởng tới môi trường

- Carbendazim là hoạt chất trừ bệnh lưu dẫn thuộc nhóm benzimidazole Carbendazim được sáng chế đồng thời bởi ba nhà sản xuất BASF, Hoeschst (giờ sát nhập vào Bayer) và Dupont

- Carbendazim là hoạt chất có tác dụng phòng và trừ, phổ tác động rộng trên cây ngũ cốc, cây ăn quả và trên rau các loại

- Thời gian bán phân hủy của Carbendazim trong đất là 6 – 12 tháng trên diện tích đất không có cây cối và 3 – 6 tháng trên đất có cỏ, cây Carbendazim bị phẩn hủy bởi hệ vi sinh vật đất Mặc dù hoạt chất này có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong đất nhưng không kéo dài

- Mức dư lượng tối đa (MRL) theo Codex (mg/kg): Chuối: 0.2; Đậu ăn hạt (khô): 0.5; Rau họ thập tự: 0.5; Cà rốt: 0.2; Cà phê hạt: 0.1; Lạc: 0.1; Dưa

Hình 1.2: Công th ức cấu tạo Hexaconazole

- Hexaconazole là một triazine, nó ức chế tổng hợp eugesteron, có khả năng kháng khuẩn, diệt nhiều loại nấm và kiểm soát nhiều loại bệnh dịch thuộc

về nấm như và đốm lá, phấn trắng, gỉ sắt, thán thư, khô vằn trên lúa và nhiều loại cây trồng, cây ăn quả, cây công nghiệp Hoạt chất có nhiệt độ nóng chảy cao (111oC) và dư lượng trên cây trồng rất thấp, thân thiện với môi trường

- Hexaconazole là hoạt chất có tính lưu dẫn được sử dụng trừ nhiều loại nấm hại của họ Ascomycetes và Basidiomycetes như: mốc sương, đốm lá, rỉ sắt, héo lá, khô vằn, … trên nhiều loại cây trồng khác nhau (rau, cây ăn quả, ngũ cốc, chè, hoa và cây cảnh, ớt, đậu tương, lạc, …)

- Mức dư lượng tối đa (MRL) theo The Japan Food Chemical Research Found (mg/kg): Gạo: 0.02; Ngô: 0.02; Đậu tương: 0.05; Lạc: 0.05; Khoai tây: 0.02; Rau họ thập tự: 0.1; Bắp cải: 0.1; Xúp lơ: 0.02; Hành: 0.02; Tỏi: 0.05; Khoai tây: 0.02; Rau diếp: 0.02; Cà rốt: 0.1; Cà chua: 0.1; Dưa chuột: 0.05; Dưa hấu: 0.5; Dưa bở: 0.5; Cây có múi: 0.02; Dâu tây: 0.1; Chuối: 0.1; Đu Đủ: 0.5; Xoài: 0.5

c) Difenoconazole

- Công thức phân tử: C19H17Cl2N3O3

7

Hình 1.3: Công thức cấu tạo Difenoconazole

- Hoạt chất Difenoconazole là thuốc trừ bệnh phổ rộng thuộc nhóm Triazolecó thể sử dụng bằng cách phun, xử lý hạt giống các bệnh do các loại

nấm Ascomycetes, Basidiomycetes và Deuteromycetes như Tilletia spp., Septoria spp., Ustilago tritici Fusarium spp, Phoma spp and Bipolaris spp, Pyrenophora graminea, Helminthosporium teres, Rhynchosporium secalis trên cây ăn quả, khoai tây, củ cải đường, rau, cây ngũ cốc, hoa và cây cảnh

- Difenoconazole tác động đến các loại nấm hại bằng cách can thiệp vào quá trình sinh tổng hợp ergosterol thông qua ức chế hình thành 14α-demethylation của sterol từ đó làm thay đổi hình thái và chức năng của màng tế bào nấm, dẫn đến ngăn cản quá trình phát triển của nó

-Difenoconazole tồn tại dạng tinh thể trắng, tan trong acetone, toluene, ethylic Điểm cháy > 63°c.Nhóm độc III, LD50 qua miệng 1.453 mg/kg, LD50 qua da 2.010 mg/kg Tương đối độc với cá, ít độc với ong TGCL 7 ngày

d) Azoxystrobin

- Công thức phân tử: C22H17N3O5

Hình 1.4: Công thức cấu tạo Azoxystrobin

- Là hoạt chất diệt nấm toàn thân, Azoxystrobin có phổ tác động rộng, nó

8

phòng, diệt, trừ nhiều bệnh về nấm, nhất là các bệnh phấn trắng, rỉ sắt, đạo ôn, sương mai, nấm mốc trên hàng loạt cây trồng lúa, ngô, cam quít, nho, cà phê, cây dây leo, rau màu, cây ăn quả, cây cảnh… Hoạt chất ít độc cho người và môi trường

- Cơ chế tác động: Azoxystrobin ức chế quá trình trao đổi chất diễn ra ở ty

thể của tế bào sợi nấm Thuốc phòng trừ nhiều loai nấm hại cây trồng

- Azoxystrobin là một loại thuốc diệt nấm phổ rộng thuộc nhóm Strobilurin, có hoạt tính chống lại một số bệnh trên nhiều loại cây ăn được và cây cảnh Một số bệnh được kiểm soát hoặc phòng ngừa là bệnh đạo ôn, rỉ sét,

nấm mốc, nấm mốc trắng, bệnh sương mai, táo vảy, sọc gỉ

- Dưới tác động của ánh sáng mặt trời Azoxytrobin rất dễ bị phân giải Quá trình quang hóa là con đường chủ yếu làm cho hoạt chất bị phân giải Ngoài

ra hệ vi sinh vật có trong tự nhiên cũng góp phần vào quá trình phân giải của Azoxytrobin Thời gian bán phân hủy trong đất của hoạt chất < 2 tuần

- Trong đất kiềm, có tưới và nghèo dinh dưỡng Azoxytrobin được “giữ”

lại lớp đất mặt và tồn tại ở đó đến lúc bị phân giải hoàn toàn Azoxytrobin không

bị rửa trôi khỏi lớp đất mặt do đó nguy cơ làm ô nhiễm nguồn nước mặt là không thể xẩy ra

- Azoxytrobin trong cây trồng được chuyển hóa thành 15 hợp chất khác nhau, nhưng chúng chỉ chiếm 5% tổng dư lượng có trong cây Do đó dư lượng

của Azoxytrobin trong cây là rất thấp

- Mức dư lương tối đa (MRL) theo Codex (mg/kg): Dâu tây: 10.0; Quả có

hạt: 2.0; Đậu tương: 0.5; Gạo: 5.0; Ớt khô: 30.0; Lạc: 0.2; Ngô: 0.02; Xoài: 0.7;

Đu đủ: 0.3; Rau diếp: 3.0; Gừng: 0.1

- Sự bay hơi: Dựa theo khả năng bay hơi, các thuốc BVTV, HCDN được chia thành 2 nhóm: bay hơi và không bay hơi Tốc độ bay hơi của một loại thuốc

phụ thuộc vào áp suất hơi; dạng hợp chất hoá học và điều kiện thời tiết (gió to, nhiệt độ cao dễ làm cho thuốc bay hơi mạnh)

- Sự quang phân (bị ánh sáng phân huỷ): Nhiều thuốc BVTV, HCDN dễ

bị phân huỷ khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nhất là tia tử ngoại

- Sự cuốn trôi và lắng trôi: Sự cuốn trôi là hiện tượng thuốc BVTV, HCDN bị cuốn từ trên lá xuống đất do tác dụng của nước mưa hay nước tưới, hay thuốc ở trên mặt đất cuốn theo dòng chảy đi nơi khác

- Sự lắng trôi là hiện tượng thuốc BVTV, HCDN bị kéo xuống lớp đất sâu

bởi nhiều yếu tố Cả hai quá trình này phụ thuộc trước hết vào lượng nước mưa hay nước tưới, đặc điểm của thuốc và đặc điểm của đất

- Phân huỷ do vi sinh vật đất (VSV): Tập đoàn vi sinh vật đất rất phức tạp, trong đó có nhiều loài có khả năng phân huỷ các chất hoá học Một loại thuốc BVTV bị một hay một số loài VSV phân huỷ (Brown, 1978) Thuốc trừ cỏ 2,4-

D bị 7 loài vi khuẩn, 2 loài xạ khuẩn phân huỷ

Ngược lại, một số loài VSV cũng có thể phân huỷ được các thuốc trong cùng một nhóm hoặc thuộc các nhóm rất xa nhau

Nấm Trichoderma viridi có khả năng phân huỷ nhiều loại thuốc trừ sâu clo, lân hữu cơ, cacbamat, thuốc trừ cỏ (Matsumura & Boush,1968)

Nhiều thuốc trừ nấm bị VSV phân huỷ thành chất không độc, đơn giản hơn (Menzie, 1969) Theo Fild và Hemphill (1968); Brown (1978), những thuốc

giết chết rất nhiều loài có lợi Ví dụ như những loại thiên địch như ong kí sinh hay côn trùng bắt mồi, thường nhạy cảm với thuốc hơn những loài gây hại Sau khi dùng thuốc, số lượng côn trùng và sâu gây hại chết rất nhiều, làm các loài thiên địch bị thiếu thức ăn và chết dần, phần khác thì lại bị ngộ độc từ con mồi

đã bị trúng thuốc

- Gây ô nhiễm môi trường đất: HCDN sau khi đước sử dụng một phần sẽ

bị bay hơi; một phần được quang hóa; một phần cây sẽ hấp thu và phân giải, chuyển hóa Tuy vậy, dù có sử dụng bằng cách nào thì cuối cùng HCDN vẫn bị

ngấm vào vào đất Nếu loại thuốc có tính độc cao sẽ giết chết rất nhiều sinh vật

có lợi trong đất Kể cả thời gian phân hủy dài thì khổng đủ thời gian để đất phân

hủy hết Đặc biệt nếu dùng lâu dài và liên tục, chắc chắn các chất độc hại sẽ bị tích lũy lại dần trong đất Theo đó, tồn dư HCDN trong đất sẽ gây hại cho cây

trồng

- Ô nhiễm nguồn nước: Những phần HCDN khi chưa thấm vào đất thì

chảy tràn trên đồng ruộng, kênh rạch hay thông qua đất mà ngấm vào mạch nước ngầm Chưa kể những bao bì hay lọ thuốc mà người dân vứt bỏ ngoài đồng

ruộng, hay khi xục rửa các dụng cụ chứa thuốc rồi đổ ra các nguồn nước gần đó Gây ô nhiễm nước một cách nghiêm trọng Làm ảnh hưởng trực tiếp đến các loài động vật sống dưới nước Đồng thời, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống,

sức khỏe con người

- Thiệt hại kinh tế: Thường thì khi sử dụng HCDN sẽ có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với vườn không sử dụng thuốc

11

Ngoài ra, việc xuất hiện các dịch hại mới khiến người dân mãi phụ thuộc vào HCDN Hay những chi phí để khắc phục sự ô nhiễm đất, ô nhiễm nước do HCDN gây ra Những tổn thất khi các sản phẩm bị tồn đọng lại, không thể xuất

khẩu vì có chứa dư lượng của các chất gây hại Tất cả đe dọa một cách nghiêm

trọng cho cả hệ sinh thái, cho sức khỏe con người

Nếu người canh tác hay người phun chủ quan, không trang bị đầy đủ đồ

bảo hộ, không vệ sinh tốt sau khi phun xịt HCDN Chắc chắn sức khỏe sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp Thậm chí có thể gây nguy hiểm đến tính mạng

Ngoài ra, dư lượng HCDN trên nông sản và trong môi trường (đất, nước, không khí) sẽ tham gia vào chuỗi thức ăn của con người Bắt đầu quá trình gây

hại trực tiếp cho con người và môi trường Chúng có thể tác động ngay lập tức,

tiềm ẩn hoặc tích lũy theo thời gian tới sức khỏe của con người Một số loại HCDN và hợp chất của chúng qua xét nghiệm cho thấy có thể gây quái thai và

bệnh ung thư cho con người

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng các chất ô nhiễm (thuốc diệt nấm,

trừ sâu, chất chống cháy, v.v.) xâm nhập vào môi trường trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua bầu khí quyển vàcó thể được vận chuyển nhờ vật chất dạng hạt của chúng Kết quả làcác chất ô nhiễm này có thể khuếch tán trong môi trường không khí (Castro-Jiménez và cộng sự, 2011; Hapeman và cộng sự, 2013; Primbs và cộng sự,2008) chúng có thể tác động tiêu cực đối vớisức khỏe con người như não, thận, gan và hệ thống sinh sản

Trung tâm Quan trắc môi trường Việt Nam nghiên cứu cho biết, nồng độ

bụi mịn PM2.5 và PM10 trung bình trong không khí ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh đang vượt mức tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới WHO và có xu hướng duy trì ở ngưỡng cao, gây nguy hại đến môi trường và sức khỏe con người ở

mức báo động

thế giới trong năm 2015

Số tử vong liên quan đến ô nhiễm cao hơn gấp ba lần so với AIDS, lao và

sốt rét cộng lại, và gấp năm lần so với chiến tranh và tất cả các hình thức bạo lực liên quan đến chiến tranh

Theo nghiên cứu các loại hóa chất này có thể gây ngộ độc mãn tính, hóa

chất ngấm vào người qua hít thở, tiếp xúc qua da, dư lượng trong thức ăn… tuy không ngộ độc ngay, nhưng ngấm dần đến một thời điểm nào đó sẽ phát sinh ra

bạo bệnh, có thể gây ung thư

trên th ế giới

Việc sử dụng nhiều thuốc BVTV như: thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc

diệt nấm đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm không chỉ hiện diện trong đất, nước

hoặc cây trồng mà còn trong khí quyển Xét đến số lượng lớn thuốc BVTV được

sử dụng trên toàn cầu, cùng với sự tồn tại của chúng, đây có thể là một mối quan tâm quan trọng liên quan đến chất lượng không khí và sức khỏe con người trên toàn thế giới (M N Madson, O R Gisele, B A Jailson Pesticides in fine airborne particles: from a green analysis method to atmospheric characterization and risk assessment, Sci Rep., 2017, 7 2267)

Hiện nay, số lượng lớn các chất hóa học đã được thải bỏ và phát tán vào môi trường gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí Tuy nhiên, số lượng các chất hóa học được kiểm tra thường xuyên và đưa vào quy chuẩn còn

rất hạn chế, đặc biệt là các thông số về ô nhiễm không khí Bởi vậy, để đánh giá

một cách toàn diện hiện trạng ô nhiễm môi trường không khí thì việc phát hiện

ô nhiễm HCDCT clo hữu cơ (OCPs) và các HCDCT hiện đang được phép sử

dụng (CUPs) trong pha bụi và khí với các kích thước bụi khác nhau tại Cộng hòa Séc Kết quả cho thấy OCPs và phần lớn CUPs được phát hiện chủ yếu trong các hạt bụi mịn, trong đó HCDCT CUP (carbendazim, isoproturon, prochloraz, và terbuthylazine) được phát hiện ở nồng độ cao trong các hạt bụi thô (> 3.0 µm) Sự có mặt của CUP trong không khí được cho là bắt nguồn từ

hoạt động nông nghiệp Coscolla và cộng sự (2014) đã nghiên cứu ô nhiễm của

16 HCDCT ở vùng Valencia, Tây Ban Nha và thấy rằng tổng nồng độ HCDCT trong pha bụi dao động từ 3,5 đến 383,1 pg m-3 và hầu hết HCDCT (carbendazim, tebuconazole, chlorpyrifos-ethyl và chlorpyrifos-methyl) được tích lũy trong hạt bụi siêu mịn (<1 μm) và thô (2,5-10 μm) Một nghiên cứu của Coscolla và cộng sự (2010) cho thấy rằng 41 trong số 56 HCDCT CUPs nghiên

cứu được phát hiện trong không khí tại khu vực nông thôn và đô thị ở khu vực

miền trung nước Pháp, với nồng độ dao động từ 0,1 đến 117,33 ng m-3 Bốn CUPs được phát hiện với tần suất cao nhất (52-78%) là thuốc diệt cỏ trifluralin, acetachlor, pendimethalin và thuốc diệt nấm chlorotalonil với nồng độ trung bình lần lượt là 1,93; 1,32; 1,84 và 12,15 ng m-3 Sự có mặt của những nhóm

chất này trong không khí được cho là liên quan đến hoạt động nông nghiệp

Đất nước ta với diện tích vào khoảng 331.212 km², trong đó diện tích đất canh tác nông nghiệp chiếm 10.000 km2, nhưng có đến 70% cho trồng lúa và

14

30% cho trồng các loại lương thực khác như ngô, khoai, sắn, rau mầu, hoa quả Như vậy, để phát triển nông nghiệp, việc sử dụng HCDN là không thể thiếu được Hiện trạng sử dụng ngày càng tăng cả về chủng loại và khối lượng nhằm góp phần vào sự phát triển kinh tế nông nghiệp của đất nước

Hiện nay, có rất ít nghiên cứu được thực hiện về hiện trạng ô nhiễm của HCBVTV trong môi trường không khí xung quanh ở Việt Nam Nghiên cứu về HCDCT trong bụi và không khí (N.M.Tuệ và cộng sự 2013), đất, trầm tích (Matsukami và cộng sự 2015), tóc (Muto và cộng sự 2012), và sữa (N.M.Tuệ

và cộng sự 2010) đã được thực hiện, tuy nhiên các nghiên cứu chỉ tập trung vào khu vực tái chế rác thải điện tử (EWR)

Tại Việt Nam, hóa chất BVTV được sử dụng từ những năm 40 của thế kỷ

XX nhằm bảo vệ cây trồng Theo thống kê vào năm 1957 tại miền Bắc nước ta

sử dụng khoảng 100 tấn Đến trước năm 1985 khối lượng hóa chất BVTV dùng hàng năm khoảng 6.500 - 9.000 tấn thì trong 03 năm gần đây, hàng năm Việt Nam nhập và sử dụng từ 70.000 - 100.000 tấn, tăng gấp hơn 10 lần Các loại thuốc BVTV mà Việt Nam đang sử dụng có độ độc còn cao, nhiều loại thuốc đã

lạc hậu Tuy nhiên, nhiều loại hóa chất trừ sâu cũng được sử dụng trong các lĩnh

vực khác, ví dụ sử dụng DDT để phòng trừ muỗi truyền bệnh sốt rét (từ 1957 1994: 24.042 tấn Hiện nay, tỉ lệ thành phần của các loại hoá chất BVTV đã thay đổi (hóa chất trừ sâu: 33%; hóa chất trừ nấm: 29%; hóa chất trừ cỏ: 50%, 1998) Danh mục thuốc BVTV được phép sử dụng ở nước ta đến năm 2013 đã lên tới 1.643 hoạt chất, trong khi, các nước trong khu vực chỉ có khoảng từ 400 đến 600

-loại hoạt chất, như Trung Quốc 630 loại, Thái Lan, Malaysia 400-600 loại (Hội nông dân, 2015)

Phần lớn các loại hóa chất BVTV được sử dụng ở nước ta hiện nay có nguồn gốc từ nhập khẩu Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, năm 2014 về thực trạng và giải pháp quản lý thuốc BVTV nhập lậu cho

thấy hàng năm Việt Nam nhập khẩu từ 70.000 đến 100.000 tấn thuốc BVTV,

15

trong đó HCDCT chiếm 20,4%, thuốc trừ bệnh chiếm 23,2%, thuốc trừ cỏ chiếm 44,4%, các loại thuốc BVTV khác như thuốc xông hơi, khử trùng, bảo quản lâm

sản, điều hòa sinh trưởng cây trồng chiếm 12% (Cục Bảo vệ thực vật, 2015)

*Ô nhi ễm hóa chất trong môi trường bụi không khí tại Hà Nội

Hà Nội là thủ đô của Việt Nam nằm ở đồng bằng sông Hồng Vài năm trở

lại đây quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ ở các vùng đô thị lớn và khu vực nông thôn ven đôđặc biệt là các thành phố lớn như Hà Nội có xu hướng mở rộng không gian từ trung tâm ra đến ngoại thành, dân số thủ đô tăng mạnh Hà Nội là thành phố đông dân thứ hai của cả nước và cũng có mật độ dân số cao, cở sở hạ

tầng, đường xá, nhà ở xây dựng tốc độ cao, diện tích tự nhiên là 332.890 ha, trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp là trên 188.600 ha.Để bảo vệ cây

trồng hàng năm một lượng lớn thuốc BVTV được sử dụng một cách bừa bãi

Mặc dù chất lượng môi trường không khí mỗi năm có khác nhau, song tình trạng

ô nhiễm bụi tại các thành phố, đặc biệt là tình trạng ô nhiễm bụi mịn (PM2.5 và PM10) tại Hà Nội, TP.HCM luôn là một trong những vấn đề nóng và đặt ra nhiều thách thức

Cơ sở của nhận định đó được dựa trên tham khảo số liệu từ trạm quan trắc

tại Đại sứ quán Mỹ (Hà Nội) và số liệu từ trạm quan trắc tại Lãnh sự quán Mỹ (TP.HCM)

Theo báo cáo, Hà Nội là thành phố có mức độ ô nhiễm bụi và biến động qua các năm cao hơn so với các đô thị khác Giá trị trung bình năm của thông số

bụi PM2.5 và PM10 tại tất cả các trạm quan trắc môi trường không khí tự động, liên tục tại Hà Nội giai đoạn 2018 - 2020 đều vượt quá giới hạn cho phép so với QCVN 05:2013/BTNMT từ 1,1 đến 2,2 lần Một số khu vực trong nội thành Hà

Nội, chất lượng không khí đã ở mức kém và xấu, giá trị PM2.5 đã vượt QCVN,

có thể ảnh hưởng đáng kể tới sức khỏe của con người, đặc biệt là nhóm người

nhạy cảm

Hà Nội là một trong những thành phố ô nhiễm nhất thế giới với nồng độ

16

bụi thường xuyên vượt giới hạn tối đa cho phép Mặc dù một lượng lớn hóa chất

bảo vệ thực vật (HCBVTV) hiện đang được sử dụng tại các thành phố lớn và nông thôn Việt Nam, tuy nhiên dữ liệu ô nhiễm của chúng trong môi trường không khí còn rất hạn chế Tại Việt Nam, năm 2017, khoảng 120.000 tấn HCBVTV trong đó gần 0,3% được sử dụng cho 188.000 ha cây nông nghiệp,

trồng hoa và các mục đích khác ở Hà Nội Một phần đáng kể các hóa chất này

có trong khí quyển vì chúng có thể dễ dàng hấp phụ trong bụi và phân tán trong môi trường không khí

Tác nhân gây ô nhiễm không khí ở Hà Nội chủ yếu đến từ các nguồn thải nhân tạo: hoạt động giao thông, dân sinh, xây dựng, công nghiệp, nông nghiệp

diễn ra thường xuyên nên lượng phát thải mang tính liên tục Trong đó, hoạt động giao thông, xây dựng là những tác nhân tạo ra lượng bụi mịn lớn

Hiện nay trên thế giới nhiều phương pháp phân tích đã được phát triển

nhằm phân tích đồng thời nhiều nhóm HCBVTV trong mẫu môi trường, đặc biệt

là mẫu bụi không khí bằng việc sử dụng cùng một phương pháp chiết tách mẫu

1.7.1 M ột số kỹ thuật chiết tách HCBVTV trong mẫu bụi không khí

a) K ỹ thuật kỹ thuật chiết pha rắn SPE (solid phase extraction)

- Chiết pha rắn là quá trình phân bố các chất tan giữa pha lỏng và rắn Trong đó, chất tan ban đầu ở trong pha lỏng (nước hoặc dung môi hữu cơ) và

chất để hấp thụ chất tan ở dạng rắn (dạng hạt, nhỏ và xốp) gọi là pha rắn Pha

rắn thường là các hạt silica gel xốp trung tính, hạt oxi nhô, silica gel trung tính

đã được ankyl hóa nhóm OH bằng các gốc hydrocarbon mạch thẳng C2, C4, C8, -C18 … hay nhân phenyl, các polyme hữu cơ, các loại nhựa hoặc than hoạt tính… Các hạt này được nhồi vào cột chiết nhỏ hoặc nén ở dạng đĩa dày từ 1 - 2

-mm với đường kính từ 3 - 4 cm

17

- Pha lỏng là pha chứa chất cần phân tích Chúng có thể là dung môi hữu

cơ, dung dịch đệm…

- Khi cho pha lỏng đi qua cột chiết (hoặc đĩa chiết), pha rắn tương tác với

chất phân tích và giữ lại một nhóm (hoặc một số nhóm) của chất phân tích ở trên pha rắn, các chất còn lại đi ra khỏi cột cùng với dung môi hòa tan mẫu

- Quá trình rửa giải chất phân tích được thực hiện bằng dung môi thích

hợp Thông thường, thể tích dung dịch rửa giải nhỏ hơn nhiều lần so với dung

dịch mẫu ban đầu, điều này có nghĩa chất phân tích đã được làm giàu

- Ưu điểm của phương pháp chiết pha rắn SPE

+ Thao tác nhanh, đơn giản và tự động hóa: mẫu phân tích được chảy qua

cột với tốc độ phù hợp Chất phân tích được giữ lại trên cột và được rửa

giải bằng dung dịch thích hợp

+ Sử dụng ít dung môi: mẫu sau khi được xử lý sơ bộ và điều chỉnh môi trường được cho qua cột trực tiếp Sau đó chỉ cần một lượng rất nhỏ dung môi là có thể rửa giải chất cần phân tích ra khỏi cột

+ Điều kiện tách đơn giản: do cân bằng phân bố chất tan giữa hai pha xảy

ra nhiều lần nên chỉ cần có sự khác nhau hợp lý về khả năng chiết là có

thể tách hoàn toàn hai chất tan ra khỏi nhau

+ Hệ số làm giàu cao: hệ số này phụ thuộc vào thể tích của hai pha rắn và

cơ, loại không hoà tan với nước hoặc loại có thể hỗn hợp được với nước để chiết

ra khỏi pha nước các hợp chất có tính phân cực khác nhau (tuỳ vào độ phân cực

của dung môi)

18

- Tùy vào tỷ trọng so sánh giữa dung môi và nước mà pha hữu cơ nằm ở

lớp trên hoặc ở dưới so với pha nước

- Việc chiết được thực hiện lần lượt từ dung môi hữu cơ kém phân cực đến dung môi phân cực thí dụ như: ete dầu hỏa hoặc hexane, chloroform, ethyl acetate, buthanol… Với mỗi loại dung môi hữu cơ, việc chiết được thực hiện nhiều lần, mỗi lần một lượng nhỏ thể tích dung môi, chiết đến khi không còn

chất hòa tan vào dung môi thì đổi sang chiết với dung môi có tính phân cực hơn

- Dung dịch của các lần chiết được gom chung lại, loại nước với các chất làm khan như Na2SO4, MgSO4, CaSO4…, đuổi dung môi, thu được dịch chiết

Với tình hình phát triển như hiện nay, ngày càng nhiều chất ô nhiễm nguy

hại được đưa vào môi trường tự nhiên Mặc dù các phương pháp phân tích đã và đang phát triển, song việc xác định trực tiếp hàm lượng chất độc trong mẫu môi trường vẫn gặp rất nhiều khó khăn

Do đó, việc tách và làm giàu chất phân tích kết hợp với các phương pháp phân tích hiện đại là rất có ý nghĩa Trong các phương pháp tách và làm giàu như: chiết lỏng-lỏng, chiết pha rắn, kết tủa, cộng kết, sắc ký… thì chiết pha rắn (SPE) là phương pháp mang lại hiệu quả tốt nhất

Kadokami và cộng sự 2019 đã sử dụng phương pháp chiết pha rắn để phân tích 484 hợp chất hữu cơ trong môi trường nước Chiết bằng cột chiết pha

rắn Oasis HLB cartridge và Sep-Pak AC2 cartridge, rửa giải bằng dung môi 5

19

HCBVTV bằng GC/EI/MS với bộ lọc tứ cực Việc sử dụng các bẫy ion trong chương trình quét (SCAN) đơn giản vì không cần lựa chọn các ion đặc trưng trong quá trình thu thập dữ liệu Trong kỹ thuật IT, sự chuyển chế độ SCAN toàn diện các ion do bắn phá sang các ion đo ion hóa học một cách đơn giản, cung cấp đầy đủ thong tin cho việc nhận dạng và định lượng các HCBVTV và các chất chuyển hóa một cách dễ dàng Trong chế độ SCAN đầy đủ, ở nồng độ

thấp thiết bị nãy tương đối nhạy và chứng minh bằng việc tra thư viện phổ

Nhưng khi so sánh với tứ cực đơn chạy trong chế độ kiểm soát, việc lựa

chọn ion các HCBVTV giống nhau bị che phủ lẫn nhau và độ nhạy khi đó khác nhau không nhiều

Ion hóa hóa học ít được sử dụng hơn Ion hóa hóa học (PCI hoặc NCI) khi liên kết với MS cho độ chọn lọc tốt hơn so với EI đối với một số thuốc trừ sâu

nhất định Kết quả trong sắc kí đồ cho thấy giảm sự tương tác của tín hiệu với đường nền nhưng cường độ tín hiệu của các thuốc trừ sâu khác (khi tiêm mẫu

với lượng giống nhau) cho thấy sự biến thiên nhiều hơn khi ion hóa bằng EI Đặc biệt, GC – MS với sự ion hóa học chỉ được chú ý đến một vài loại hoạt chất đặc biệt như thuốc trừ sâu Clo, Pyrethroid và cơ Phospho Người ta hiếm khi sử

dụng các phương pháp này trong phân tích dư lượng nhiều chất đồng thời bởi vì chúng không phải là kỹ thuật ion hóa phổ biến Thêm nữa, khối phổ sinh ra bởi

sự ion hóa hóa học thường cho số lượng phân mảnh ít hơn, do vậy lượng thông tin thu được ít hơn Thiết bị GC – TOF có thể hoạt động theo hai chương trình

Một là cho tốc độ quét rất lớn, cho phép việc tách các peak trùng lặp về tín hiệu Điều này có thể chứng minh từ kết quả thu được 3000 peak từ khói thuốc lá

Một loại thiết bị GC-TOF khác cho độ phân giải khối rất cao và cho phép đánh giá dữ liệu với sự sai khác về khối hẹp (khoảng 0,02 Da) Tuy nhiên hầu hết các thiết bị TOF đều mặc phải nhược điểm là khoảng động học hẹp Trong các thảo

luận về CI-MS và GC-TOF, điểm nổi bật của hệ thống GC-MS/MS là triệt đường nền khá tốt, độ chọn lọc và độ nhạy cao Các thao tác với MS/MS có thể

20

thực hiện cùng với bẫy con và phân tích khối phổ bộ ba tứ cực Một vài hạn chế trong GC-MS/MS là do sự thiếu vắng một chương trình ion hóa mẫu phổ biến

áp dụng cho các ion sản phẩm tương ứng với các ion phân tử của hầu hết các

loại HCBVTV Ion hóa bằng EI phổ biến hơn, nhưng thông thường dòng ion được phun lên rất nhiều mảnh, kết quả thu được các cặp ion cha mẹ có cường độ

thấp khi phân tích bằng MS/MS Cho đến giờ, triển vọng của GC-MS/MS vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng Tỷ lệ % các thuốc trừ sâu phân tích bằng GC-MS/MS

từng được công bố chiếm một tỉ lệ rất nhỏ

b) K ỹ thuật LC-MS

Khi một HCBVTV không thể phân tích bằng phương pháp GC, việc sử

dụng LC là sự thay thế tốt nhất Tương tự như vậy, LC có thể kết hợp với thiết

bị tứ cực đơn, bẫy ion tứ cực, tứ cực ba MS hoặc MS/MS, TOF quang phổ kế

hoặc thiết bị hỗn hợp qudrupole -TOF Ngược lại với GC-MS, MS tứ cực đơn không được dùng trong các nghiên cứu chủ yếu hiện nay khi giải quyết bằng LC-MS Sự bất lợi của thiết bị tứ cực đơn (và bẫy ion hoạt động trong chế độ SIM) là tín hiệu đường nền cao thu được từ nền mẫu và các dung môi HPLC

Do sự nhiễu về mặt hóa học này, trong định lượng các mẫu thực không thể thu được các giới hạn phát hiện rất nhỏ, thậm chí cả khi các thiệt bị đó có độ nhạy cao Đường nền hóa học có thể giảm đáng kể khi các thiết bị MS/MS áp dụng

kết nối với các điều kiện SRM Thậm chí nếu một thành phần nền có khối lượng phân tử giống một thuốc trừ sâu, thông thường cả hai ion đẳng tích có thể được tách trong thực nghiệm SRM, bởi sự phân mảnh của chúng trong tế bào va chạm

hầu như cho các ion sản phẩm khác nhau Vì vậy, quang phổ kế - MS/MS cho

độ nhạy rất tốt và độ chọn lọc không thể vượt trội hơn Vì lý do đó, cho tới nay các máy phân tích khối tứ cục ba sử dụng detecter MS nhiều nhất Bẫy ion tứ

cực có thể hoạt động cùng MS/MS mà giảm cường độ đường nền tới một mức như được biết từ quang phổ kế MS/MS Tuy nhiên, sự hấp thụ ion, sự phân

mảnh và phân tích khối phổ của các mảnh là quá trình gồm các bước nối tiếp

21

trong các bẫy và yêu cầu nhiều thời gian hơn so với thiết bị tứ cực ba, một thiết

bị có thể làm hai việc đó song song Hơn nữa, bẫy ion vấp phải một nhược điểm

là khoảng động học giới hạn, ít khả năng hơn trong phân mảnh các ion rất bền

và không hiệu quả khi bẫy các phân mảnh thấp khối Quang kế khối phổ TOF khi liên kết với LC được sử dụng nhiều hơn trong chế độ phân giải cao (sai số số

khối đặc trưng < 2mDa), có thể cho thấy sự khác biệt tốt hơn về đường nền Sự

tiện lợi chính của loại thiết bị này là sự phân biệt các pic không biết trong một

mẫu, thậm chí chỉ khi việc phân tích chất chuẩn là không thể Những ưu thế này thường không cần thiết khi luật pháp đã quy định bắt buộc về dư lượng lớn nhất Hơn nữa, sự nhận dạng các thuốc trừ sâu trong mẫu bởi LC-MS-TOF là kém

chắc chắn hơn so với GC- EI/MS Việc sử dụng thiết bị tứ cực TOF hỗn hợp TOF) cho phép xác định hầu như chắc chắn Sự tin cậy này dựa trên sự kết nối

(Q-giữa thời gian lưu, khối lượng của các ion phân tử chọn lọc bởi các bộ phận lọc

khối tứ cực và sự va chạm hoàn toàn dẫn đến phổ khối thu được từ các máy phân tích TOF Không may, độ nhạy của Q-TOF khi liên kết với máy phân tích

tứ cực ba là một loại thiết bị có từ trường thấp hơn Bên cạnh trở ngại này, khoảng tuyến tính nhỏ hơn khiến cho việc sử dụng Q-TOF trong việc định lượng các dư lượng bị hạn chế Tất cả thiết bị LC- MS có thể lắp ráp với 3 loại kỹ thuật ion hóa mềm đó là ESI, APCI và photonionization Sự lựa chọn thiết bị thích

hợp để phân tích được phần lớn các mẫu là một trong những quyết định quan

trọng nhất trong việc đầu tư cho các phòng thí nghiệm phân tích dư

c) Phương pháp phân tích trên thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH

Cũng giống như phương pháp phân tích trên LC-MS/MS Ở phương pháp này đầu dò được sử dụng là đầu dò khối phổ thời gian bay (Time-of-Flight, TOF) tất cả các ion đơn điện tích nào chịu một sai biệt về thế năng V sẽ đạt một năng lượng chuyển hóa eV (electron volt) như nhau Vì vậy, những ion có khối lượng lớn hơn sẽ có vận tốc nhỏ hơn nên mất nhiều thời gian hơn để bay qua cùng một quãng đường dài trong một ống không có từ trường (field-free flight

22

tube) Các ion, sau khi được tăng tốc, bay ngang qua vùng không trường, nơi đây chúng sẽ được tách riêng nhau ra tùy theo giá trị m/z của chúng, và được tập trung tại bộ phận thu nhận tín hiệu Do thời gian đến đích của các ion chỉ cách nhau rất ngắn, 10-7 giây, nên máy sử dụng chế độ WATHS để thu thập phổ ion đây là hệ thống điện tử cực nhạy khả năng phát hiện được ở nồng độ rất thấp LC- QTOF-MS được cho là một trong những công cụ tốt nhất có khả năng phân tích đồng thời nhiều chất vì việc xác định và định lượng mẫu được thực hiện

bằng cách sử dụng cùng một lần chạy phân tích Vì vậy, phương pháp này thường được sử dụng để phân tích mẫu môi trường Tất cả các mục tiêu có trong

hỗn hợp dung dịch được xác định bằng phương pháp định lượng sử dụng thời gian lưu giữ, khối lượng chính xác của tiền chất và hai sản phẩm ion, và tỷ số cường độ ion của chúng Sau đó, ba nội bộ đường chuẩn hiệu chuẩn của một tiền

chất và hai ion sản phẩm Phần mềm cung cấp cho nhà phân tích thông tin để xác định các chất mục tiêu dựa trên thời gian lưu; chính xác khối lượng tiền chất ion và mẫu đồng vị của nó, hai khối lượng chính xác thu được bằng cách kết hợp

giữa mẫu và ion sản phẩm đối chứng

1.8 M ột số phương pháp phân tích các hóa chất BVTV trong mẫu bụi không khí xung quanh

Việt Nam là một quốc gia nằm trong nhóm nước có nền kinh tế đang phát triển, trong đó nông nghiệp là một trong những ngành kinh tế quan trọng và chủ đạo Vì vậy, Việc sử dụng ngày càng nhiều HCBVTV góp phần làm ô nhiễm không khí Các nghiên cứu cũng như tiêu chuẩn, quy chuẩn quy định về dư lượng HCBVTV nói chung trong các môi trường khác nhau như đất, thực phẩm

đã được thực hiện và ban hành Việc phát hiện và định lượng trong môi trường nước và trong bụi không khí thì vẫn còn rất hạn chế Đặc biệt trong bụi không khí Dương Thị Hạnh và nhóm tác giả đã thực hiện nghiên cứu: Sự xuất hiện và đánh giá rủi ro của thuốc diệt cỏ, diệt nấm trong hạt khí quyển ở Hà Nội, Việt Nam (tại Nhật Bản) cho thấy: ~ 200 chất diệt cỏ và chất diệt nấm cực không bay hơi hoặc bay hơi thấp trong các mẫu APM được thu thập từ một

23

khu vực đông dân cư và mật độ giao thông cao ở Hà Nội trong mùa khô và mùa mưa đã được phát hiện Kết quả tác giả cung cấp tính mới và dữ liệu quan trọng,

cần thiết cho sự đánh giá mức độ ô nhiễm của không khí hiệu quả để từ đó có

biện pháp đối phó ở Việt Nam Thông tin đánh giá mức độ ô nhiễm và các rủi ro liên quan đến chất diệt nấm còn đang rất thiếu hụt

Hiện tại, chỉ có hai nghiên cứu sử dụng phương pháp sắc ký khí - khối lượng phép đo phổ (GC-MS) để giám sát các hóa chất này trong các hạt vật chất khí quyển tại Hà Nội; tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ nhắm vào các hợp chất

hữu cơ bán dễ bay hơi (Anh và cộng sự, 2019; Dương và cộng sự, 2019) Với sự

tiến bộ nhanh chóng của các phương pháp LC-MS đã tạo điều kiện thuận lợi cho

việc điều tra các hóa chất phân cực mới nổi trong ô nhiễm khí quyển (Brackvà

cộng sự, 2015) LC-MS đã được sử dụng để phân tích tất cả các loại thuốc trừ sâu trong môi trường (Ferrer và Thurman, 2007) Ví dụ, giám sát phản ứng LCselected (SRM) -MS/MS đã được sử dụng để định lượng hơn 100 loại thuốc

trừ sâu trong APM ở Valencia, Tây Ban Nha (Yusà et al., 2014)

Gần đây, LC-MS/MS kết hợp với QTOF đã được phát triển để xác định

một số lượng lớn hơn các hợp chất có khả năng xác định và định lượng cao; tuy nhiên, phương pháp này cho thấy khả năng phát hiện sai thường xuyên (Chau et al., 2017) Để vượt qua những hạn chế này, Kadokami và Ueno (2019) đã cải

tiến phương pháp LC-QTOF-MS bằng cách sử dụng SWATH, có thể định lượng

hiệu quả 28 và 29 thuốc trừ sâu trong nước thải và sông, với độ chọn lọc cao và

giới hạn phát hiện thấp (Kadokami và Ueno, 2019; Lee và cộng sự, 2020) Đến nay, phương pháp LC-QTOF-MS-SWATH đã được sử dụng thành công để sàng

lọc thuốc diệt nấm trong APM được thu thập từ các vị trí lấy mẫu

Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng phương pháp MS-SWATH để xác định và định lượng thuốc diệt nấm phân cực không bay hơi

LC-QTOF-hoặc bay hơi thấp trong các mẫu APM được thu thập từ một khu vực đông dân

cư và mật độ giao thông cao ở Hà Nội trong mùa khô và mùa mưa Hơn nữa, chúng tôi đã làm rõ sự xuất hiện của các loại thuốc diệt nấm được phát hiện và định lượng chúng

bằng Elga Purelab Chorus 1 (Veolia Water, Tokyo, Japan) Bộ lọc ống tiêm Millex-LG (kích thước lỗ 0,2 µm, Ø4 mm) của Merk Millipore (Darmstadt, Gemany) Methanol (độ tinh khiết cấp LC-MS) và amino axetat (CAS:631-61-8;

nồng độ 1 mol/L, độ tinh khiết cấp HPLC) được sản xuất lần lượt từ Kanto Chemical và Fujifilm Wako Pure Chemical corporation (Osaka, Japan)

- Các hóa ch ất chuẩn (6 chất): Gồm carbendazim, difenoconazole isomer

1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin và azoxystrobin của Restek Japan và Kanto Chemical (Tokyo, Japan) Các chất chuẩn được pha loãng với methanol để chuẩn bị các dung dịch hỗn hợp hoạt động và sau đó được bảo quản ở -20°C trong tủ đông

- H ỗn hợp nội chuẩn (IS) và chuẩn đồng hành: Được mua từ Kanto

Chemical và Hayashi Pure Chemical (Osaka, Japan)

Nội chuẩn (6 chất): methamidophos-d6, methomyl-d3, carbendazim-d4, pirimicarb-d6, imazalil-d5 và etofenprox-d5

Chuẩn đồng hành (5 chất): sulfadimethoxine-d6, diflubenzuron-d4, sulfamethoxazole-d4, carbofuran-d3 và carbaryl-d7

- Pha động: Kênh A: Nước + 5 mM amoni fomat + 0,1% formic axit

Kênh B: Methanol + 5 mM amoni fomat

- Màng lọc: Sợi thạch anh (QR-100; 203 x 254 mm) của hãng Advantec

- D ụng cụ thủy tinh: Được làm sạch bằng cách ngâm nước tẩy rửa axit

cromic (bao gồm 5% Kali đicromat trong dung dịch H2SO4) Sau tráng rửa dụng

ch ất

n ội chu ẩn

Methamidophos-d6 C2H2D6NO2PS 1219799-41-3 IS-2 Methomyl-d3 C5H7D3N2O2S 1398109-07-3 IS-3 Carbendazim-d4 C9H5D4N3O2 291765-95-2 IS-4 Pirimicarb-d6 C11H12D6N4O2 1015854-66-6 IS-5 Imazalil-d5 C14H9D5Cl2N2O 1398065-91-2 IS-6 Etofenprox-d5 C25H23D5O3 1705649-55-3 Sur-1

2.1.2 Thiết bị

- Màng lọc sợi thạch anh (QR-100; 203 x 254 mm) của hãng Advantec

- Thiết bị lấy mẫu khí và bụi tại hiện trường: Thể tích lớn (121H KIMOTO)

- Thiết bị phân tích LC-QTOF-MS-SWATH của hãng SCIEX

- Thiết bị cô cất quay chân không (Buchi Rotavapor® R-215)

26

- Bể siêu âm (SUPER RK510)

- Thiết bị ly tâm (Hettich Rotina 420R, Đức)

- Cân phân tích (±0.0001 mg)

- Tủ sấy (50o

C - 300oC) (Sellab, Mỹ)

- Tủ lạnh sâu (Sanyo Biomedical MDF-U333)

- Thiết bị cất nước tinh khiết (Elix 3 UV Water Purification System (120 V/60 Hz, Millipore)

- Các vial thủy tinh nâu đựng mẫu, phải có nắp bao bởi Teflon

2.2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.2 1 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Bụi không khí tại khu vực dân cư tại Hà Nội và

các hoá chất diệt nấm (carbendazim, difenoconazole isomer 1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin và azoxystrobin)

- Ph ạm vi nghiên cứu: Quận Nam Từ Liêm- Hà Nội

- Thời gian lấy mẫu: Từ tháng 6/2020 – tháng 10/2020

- N ội dung thực hiện qua các bước:

+ Bước 1: Khảo sát quy trình phân tích xác định hàm lượng hoá chất diệt

nấm trong mẫu bụi không khí trên thiết bị LC-MS

+ Bước 2: Lấy mẫu tại các vị trí khảo sát ở thành phố Hà Nội

+ Bước 3: Tiến hành phân tích mẫu thực tế sử dụng kỹ thuật chiết tách và phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS) để phân tích xác định hàm lượng hoá chất diệt nấm

+ Bước 4: Đánh giá rủi ro, tác động của hoá chất diệt nấm (carbendazim, difenoconazole isomer 1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin

và azoxystrobin) trong bụi không khí xung quanh đến sức khỏe con người

27

2.2 2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu

Phương pháp thu thập, kế thừa số liệu, dữ liệu từ các tài liệu trong nước

và quốc tế liên quan đến hiện trạng hoá chất diệt nấm (carbendazim, difenoconazole isomer 1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin

và azoxystrobin) trong không khí và bụi không khí Tham khảo các phương pháp thu thập mẫu, chiết tách, phân tích mẫu, tổng hợp số liệu điều tra, khảo sát

và phân tích kết quả Các phương pháp đánh giá độc tính và truy tìm nguồn ô nhiễm

2.2.2.2 Phương pháp điều tra thực địa

Phương pháp nghiên cứu thực địa nhằm khảo sát và lựa chọn được vị trí

lấy mẫu phù hợp (đảm bảo các yêu cầu về mật độ dân cư, loại hình sản xuất, kinh doanh trong khu vực )

2.2.2.3 Phương pháp phân tích trên thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH

Các bước thực hiện khi phân tích trên thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH

 Bước 1: Chuẩn bị pha động

- Pha động A: 5mM CH3COONH4 trong H2O

- Pha động B: 5 mM CH3COONH4 in CH3OH

 Bước 2: Chuẩn bị chất chuẩn

- Quy trình chuẩn bị chuẩn (standards) theo quy trình của từng ứng dụng

 Bước 3: Chuẩn bị hệ thống LC

- Bật các thiết bị của LC (Autosampler, pump 1, pump 2, oven, CBM)

- Chuẩn bị pha động, dung dịch rửa cho kim tiêm, dung dịch rửa pump

- Điền đầy đủ đường ống bằng pha động mới bằng cách xoay vavle của pump 1 và pump 2 trên pump (xoay núm 1 vòng nhấn purge Có thể nhấn thêm purge 1 lần nữa nếu thấy 1 lần purge chưa đủ) Sau khi purge xong, khóa chặt vavle lại

28

- Purge đường nước rửa cho autosampler

- Lắp cột phân tích vào lò cột (nếu chưa lắp)

- Nếu cột mới, cần phải cân bằng cột trong thời gian từ 2 - 3 giờ với tốc độ dòng khoảng 0,2 - 0,3 mL/ min của MeOH : H2O (tỷ lệ 60: 40) (khi cân bằng cột, đầu ra của cột tháo khỏi detector MS, cho vào một lọ thải, tránh làm bẩn detector)

- Nếu cột cũ đang sử dụng, cân bằng cột trong thời gian 30 min với pha động như trên (dung môi cho pha động lựa chọn tùy thuộc loại mẫu phân tích)

- Kiểm tra mực nước thải trong chai thải, đổ đi nếu đầy

- Mở máy tính

- Thiết bị LC sẵn sàng cho quá trình phân tích

 Bước 4: Tạo phương pháp phân tích/Acquisition

 Bước 5: Xem lại dữ liệu/ Data review và xử lý số liệu

2.3 Th ực nghiệm

2.3.1 Kh ảo sát phương pháp phân tích imidacloprid và thiamethoxam trên LC-QTOF-MS-SWATH

2.3.1.1 Điều kiện phân tích các chất diệt nấm trên LC-QTOF-MS-SWATH

Các hợp chất các chất diệt nấm sẽ được phân tích trên thiết bị MS-SWATH Do đó khảo sát các điều kiện đo trên thiết bị này để xây dựng phương pháp xác định chúng trên thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH (Sciex X500R QTOF system) Dựa trên cơ sở tham khảo nghiên cứu, kế thừa điều kiện phân tích công trình nghiên cứu của các tác giả Kiwao Kadokami, and Daisuke Ueno (Phân tích 484 chất lượng hữu cơ trong nước môi trường bằng sự kết hợp

LC-QTOF-của chiết pha rắn và phương pháp đo phổ khối lượng thời gian bay tứ cực), và xác định các chất ô nhiễm hữu cơ trong bụi không khí trên thiết bị LC-QTOF-

MS của Kadokami và các cộng sự Nghiên cứu này có một số thay đổi nhỏ, đã

chọn ra điều kiện như sau: thiết bị LC-QTOF-MS (Sciex X500R QTOF system), cột GL Science ODS-4 HP (chiều dài 150mm, đường kính trong 2,1mm và bề

29

dày lớp pha tĩnh 3µm); pha động (pha động A: 5mM CH3COONH4 trong H2O,

pha động B: 5 mM CH3COONH4 in CH3OH); thể tích tiêm mẫu là 2 µL; nhiệt

độ cổng bơm 40°C, tốc độ dòng khí 0.3 mL min-1

, nguồn ion TurbolonSpray,

chế độ ion hoá ESI (+), chế độ đo Swath, TOF-MS (khoảng scan)50 - 1000 Da, 0.1s, TOF MS/MS50 - 1000 Da, 22 ranges, 0.07s each Khí Nitơ được sử dụng làm khí mang

- Các điều kiện được nghiên cứu khảo sát: pha động, thời gian chạy, năng lượng bắn phá

- Các mẫu dùng để khảo sát: Dung dịch chuẩn hỗn hợp các chất diệt nấm (carbendazim, difenoconazole isomer 1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin và azoxystrobin) (50 ppb)

2.3.1.2 Chu ẩn bị mẫu dung dịch chuẩn

- Dung dịch chuẩn gốc: dung môi MeOH dùng làm mẫu trắng, pha dung

dịch các chất diệt nấm (carbendazim, difenoconazole isomer 1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin, azoxystrobin) gốc (500 mg/L) (A) bằng dung môi MeOH, bảo quản dung dịch chuẩn gốc ở -200

C

- Dung dịch chuẩn trung gian (1000 µg/L) (B): hút chính xác 0,2 ml dung

dịch chuẩn gốc (A) vào bình định mức 100 mL, định mức bằng MeOH

- Dung dịch chuẩn trung gian (10 µg/L) (C): hút chính xác 1 ml dung dịch (B) vào bình định mức 100 mL, định mức bằng MeOH

- Dung dịch chuẩn làm việc (500 ng/L): hút chính xác 2,5 ml dung dịch (C) vào bình định mức 50 mL, định mức bằng MeOH, lọc qua màng lọc 0,45

µm trước khi tiêm vào thiết bị đo

30

2.3.1.4 Gi ới hạn phát hiện (MDL) và giới hạn định lượng (LOQ)

Tiến hành phân tích mẫu chuẩn có hàm lượng các chất diệt nấm (carbendazim, difenoconazole isomer 1&2, hexaconazole, thiophanate-methyl, trifloxystrobin và azoxystrobin) thấp và tiến hành xác định tỷ lệ S/N Giới hạn phát hiện (IDL) được xác định bằng cách pha loãng dần dung dịch chuẩn các

chất diệt nấm đến khi tỷ lệ tín hiệu thu được gấp khoảng 3 lần độ nhiễu đường

nền (S/N)

Giới hạn phát hiện phương pháp (MDL) và giới hạn định lượng (LOQ)

của các chất diệt nấm sẽ được xác định dựa trên mối quan hệ giữa giới hạn phát

hiện thiết bị (IDL) và giới hạn phát hiện phương pháp (MDL) và giới hạn định lượng (LOQ) theo tỷ lệ (IDL: MDL: LOQ = 1: 4: 10) (SMEWW 1030C, 2017)

2.3.2 Xây d ựng đường chuẩn và đảm bảo chất lượng của phương pháp

Để kiểm soát chất lượng của quy trình phân tích mẫu trên thiết bị QTOF-MS-SWATH, quy trình kiểm soát chất lượng và đảm bảo chất lượng (QC/QA) thường được thực hiện Vì vậy, trong nghiên cứu này, QA/QC được

LC-tiến hành dựa trên hướng dẫn của SMEWW 1020A và 1020B (2017), bao gồm: quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP), phân tích thêm chuẩn đồng hành vào mẫu

thử nghiệm, phân tích các mẫu lặp, xác nhận đường chuẩn và giới hạn phát hiện

Để xác định khả năng gây nhiễu và nhiễm bẩn trong quá trình phân tích và nhiễm bẩn từ phòng thí nghiệm, mẫu trắng được sử dụng để phân tích đồng thời

với mỗi lô 8 mẫu Nồng độ thực của các chất phát hiện được xác định sau khi đã

trừ đi giá trị trung bình của mẫu trắng, mẫu lặp