1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội

84 586 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 84
Dung lượng 3,24 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Xin được cảm ơn sự hỗ trợ về kinh phí và thiết bị của dự án “Nghiên cứu các nguồn nước ở Việt Nam” VietAs – pha II và đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và ng

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Trần Hoàng Mai

NGHIÊN CỨU SỰ Ô NHIỄM MANGAN TRONG NƯỚC GIẾNG KHOAN VÀ SỰ TÍCH LŨY TRONG CƠ THỂ NGƯỜI DÂN TẠI XÃ THƯỢNG CÁT, HUYỆN TỪ LIÊM, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-Trần Hoàng Mai

NGHIÊN CỨU SỰ Ô NHIỄM MANGAN TRONG NƯỚC GIẾNG KHOAN VÀ SỰ TÍCH LŨY TRONG CƠ THỂ NGƯỜI DÂN TẠI XÃ THƯỢNG CÁT, HUYỆN TỪ LIÊM, HÀ NỘI

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60 44 29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS Phạm Hùng Việt

Hà Nội - 2012

Trang 3

Lời đầu tiên, em bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn thầy GS.TS Phạm Hùng Việt, người đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn này

Em trân trọng cảm ơn cô TS Phạm Thị Kim Trang đã dìu dắt và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận văn này

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh chị và các bạn trong trung tâm Nghiên Cứu Công Nghệ Môi Trường và Phát Triển Bền Vững, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm việc, học tập

và nghiên cứu

Xin được cảm ơn sự hỗ trợ về kinh phí và thiết bị của dự án “Nghiên cứu các

nguồn nước ở Việt Nam” (VietAs – pha II) và đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và nguy cơ tác động sức khoẻ người dân tại vùng đồng bằng sông Hồng, miền Bắc Việt Nam” mã số 105.09.59.09 do Quỹ

phát triển khoa học và công nghệ quốc gia NAFOSTED tài trợ

Em xin gửi tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội đặc biệt là các thầy cô trong khoa Hóa Học lòng tri ân sâu sắc

Cuối cùng, từ sâu thẳm trái tim mình, con cảm ơn gia đình, cảm ơn bố mẹ đã luôn ở bên quan tâm, ủng hộ, động viên để con có được ngày hôm nay

Hà Nội ngày 25/3/2012

Học viên

Trần Hoàng Mai

Trang 4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 2

1.1 Khái quát về mangan 2

1.1.1 Tính chất vật lý và tính chất hóa học 2

1.1.2 Những ứng dụng chính của mangan và các hợp chất của mangan 3

1.1.3 Vai trò của mangan đối với sự sống 4

1.2 Vấn đề ô nhiễm mangan trong nước ngầm 5

1.2.1 Ô nhiễm mangan trong nước ngầm trên thế giới 5

1.2.2 Ô nhiễm mangan trong nước ngầm ở Việt Nam 10

1.3 Mangan đối với cơ thể người 13

1.3.1 Sự hấp thụ và chuyển hóa mangan trong cơ thể người 13

1.3.2 Nhiễm độc mangan và những ảnh hưởng tới sức khỏe con người 14

1.3.3 Sự tích lũy mangan trong tóc 16

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Địa điểm và đối tượng nghiên cứu 21

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 21

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 22

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Phương pháp lấy mẫu 23

2.2.2 Phương pháp vô cơ hóa mẫu tóc 23

2.2.3 Phương pháp phân tích mangan bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 25 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM 27

3.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 27

3.1.1 Hóa chất 27

3.1.2 Dụng cụ 27

3.1.3 Thiết bị 27

Trang 5

3.2.1.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu 28

3.2.1.2 Xây dựng đường chuẩn phân tích mangan 29

3.2.1.3 Chuẩn bị dung dịch kiểm chứng 29

3.2.1.4 Chuẩn bị mẫu phân tích 30

3.2.2 Phân tích mẫu tóc 30

3.2.2.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu 30

3.2.2.2 Xử lí mẫu 30

3.2.3 Hiệu suất thu hồi và độ lặp lại 32

3.2.3.1 Xác định hiệu suất thu hồi 32

3.2.3.2 Kiểm tra độ lặp lại của qui trình phân tích mẫu tóc 33

3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 33

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Độ tin cậy của qui trình phân tích 34

4.1.1 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị 34

4.1.2 Đường chuẩn phân tích mangan 34

4.1.3 Hiệu suất thu hồi trên nền mẫu tóc kiểm chứng 35

4.1.4 Hiệu suất thu hồi trên nền mẫu tóc thêm chuẩn 36

4.1.4 Độ lặp lại của qui trình phân tích mẫu tóc 37

4.2 Ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan tại khu vực nghiên cứu 38

4.3 Sự tích lũy mangan trong tóc người dân tại khu vực nghiên cứu 44

4.3.1 Hàm lượng mangan trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 44

4.3.2 Ảnh hưởng của độ tuổi đến sự tích lũy mangan trong tóc 51

4.3.3 Ảnh hưởng của giới tính đến sự tích lũy mangan trong tóc 54

KẾT LUẬN 57

KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

PHỤ LỤC 65

Trang 6

* AAS: Atomic Absorption Spectroscopy- quang phổ hấp thụ nguyên tử

* CRM: Cetificate Reference Material

* P.P: polypropylen

* MMT: Methylcyclopentadienyl Mangan Tricacbonyl

* SOD: enzym superoxide dismutase

* WHO: World Health Organization- tổ chức y tế thế giới

* PMS: triệu chứng tiền kinh nguyệt ở phụ nữ

Trang 7

Hình số Nội dung Trang

Hình 1.1 Bản đồ phân bố nồng độ Mn tại vùng Araihazar, Băng-la-đét 7

Hình 1.2 Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh đồng

Hình 1.3 Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh

Hình 2.2 Sơ đồ khối thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 25

Hình 4.2 Sự phân bố nồng độ Mn tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 39 Hình 4.3 Ô nhiễm Mn trong nước giếng khoan tại Thượng Cát 40 Hình 4.4 So sánh nồng độ Mn tại Thượng Cát với một số khu vực khác 41

Hình 4.6 Sự phân bố Mn trong mẫu tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 44 Hình 4.7 Hàm lượng Mn trung bình trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 45 Hình 4.8 So sánh hàm lượng Mn trong tóc người ở Thượng Cát với một số khu vực 47 Hình 4.9 Sự phân bố Mn trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 48 Hình 4.10 So sánh hàm lượng Mn trong mẫu tóc tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 49 Hình 4.11 Nguy cơ gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người do nhiễm độc Mn 50 Hình 4.12 Ảnh hưởng của độ tuổi đến sự tích lũy Mn trong tóc 53 Hình 4.13 Ảnh hưởng của giới tính đến sự tích lũy mangan trong tóc 56

Trang 8

Bảng số Nội dung Trang

Bảng 1.2 Tiêu chuẩn Mn trong nước uống của một số tổ chức, quốc gia 6 Bảng 1.3 Tóm tắt một số nghiên cứu về ô nhiễm Mn trong nước ngầm ở Việt Nam 10

Bảng 1.4 Tóm tắt một số nghiên cứu về sự tích lũy Mn trong tóc do phơi nhiễm từ

Bảng 2.1 Các mẫu nước và mẫu tóc tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 22

Bảng 4.1 Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị 34

Bảng 4.5 Nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 38 Bảng 4.6 Hàm lượng Mn trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân 44 Bảng 4.7 Hàm lượng Mn trung bình trong các nhóm tuổi khác nhau 51

Trang 9

MỞ ĐẦU

Mangan là nguyên tố phổ biến thứ 12 trong sinh quyển Hàm lượng của nó trên bề mặt trái đất chiếm khoảng 0,098% về khối lượng Mangan có mặt trong nhiều đối tượng môi trường như đất, nước, trầm tích và trong các vật chất sinh học khác nhau Đây là nguyên tố rất cần thiết cho sự phát triển của sinh giới

Tuy vậy, mangan cũng trở thành kim loại có tính độc hại khi được hấp thụ ở

nồng độ cao Với con người, mangan gây ra hội chứng được gọi là “manganism”,

gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, bao gồm các triệu chứng như đau đầu, mất ngủ, viêm phổi, run chân tay, đi lại khó khăn, co thắt cơ mặt, tâm thần phân liệt

và thậm chí ảo giác Nó cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn Với nồng độ quá cao trong nước, mangan cùng với sắt là nguyên nhân gây ra hiện tượng nước cứng, hiện tượng nhuộm màu các dụng cụ nấu nướng,

đồ dùng nhà tắm và quần áo, gây mùi trong thức ăn và nước uống

Nhiều tài liệu nghiên cứu chỉ ra rằng mangan đã được tìm thấy trong nguồn nước ngầm ở nhiều quốc gia trên thế giới Ví dụ Băng-la-đét, Cam-pu-chia, Newzealand, Việt Nam…Tại Việt Nam, hàng chục triệu người dân sống tại vùng nông thôn đang dùng giếng khoan để khai thác nước ngầm tầng nông phục vụ cho mục đích sinh hoạt Do đó, nguy cơ phơi nhiễm mangan từ nước ăn uống gây ảnh hưởng tới sức khỏe là rất lớn

Với mong muốn đánh giá mức độ ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và nguy cơ tác động đến sức khỏe người dân, luận văn được thực hiện với chủ đề:

“Nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã Thượng Cát, huyện Từ Liêm, Hà Nội” gồm các mục tiêu cụ

Trang 10

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về mangan

1.1.1 Tính chất vật lý và tính chất hóa học

Mangan là một kim loại màu trắng bạc, có kí hiệu Mn và có số hiệu nguyên

tử 25 [43] Mangan có một số dạng thù hình khác nhau về mạng lưới tinh thể và tỉ khối, bền nhất ở nhiệt độ thường là dạng α với mạng lưới lập phương tâm khối [5] Dưới đây là một số thông số vật lý quan trọng của mangan

Bảng 1.1 Một số thông số vật lý quan trọng của Mn

Khối lượng nguyên tử 54,938045 g.mol-1

Mangan là kim loại tương đối hoạt động Nó dễ bị oxi hóa trong không khí bởi các chất oxi hóa mạnh như O2, F2, Cl2 tạo nên các hợp chất Mn2O3, Mn3O4, MnF4, MnCl Ở dạng bột nhỏ, mangan tác dụng với nước giải phóng hidro theo phản ứng:

Trang 11

Mn + 2H2O -> Mn(OH)2 +H2Phản ứng này xảy ra mãnh liệt khi trong nước có muối amoni vì Mn(OH)2 tan trong dung dịch muối amoni

Mn(OH)2 + 2NH4+ -> Mn2+ + 2NH3 +2H2O Mangan tác dụng mạnh với dung dịch các axit loãng như HCl, H2SO4 giải phóng hidro, nhưng lại thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc, nguội Nó chỉ tan trong dung dịch HNO3 đặc, nóng theo phản ứng

3Mn +8HNO3 -> 3Mn(NO3)2 +2NO + 4H2O Mangan cũng phản ứng với các nguyên tố không kim lọai như lưu huỳnh, niơ, photpho, cacbon và silic ở nhiệt độ cao Nhờ tính chất này nên mangan có vai trò của chất loại oxi trong luyện kim [5]

1.1 2 Những ứng dụng chính của mangan và các hợp chất của mangan

Ứng dụng lớn nhất của mangan là trong công nghiệp sản xuất sắt, gang, hợp kim thép, nhất là trong việc chế tạo thép không gỉ [38]

Mangan có khả năng loại oxi, loại lưu huỳnh trong thép, gang và có khả năng tạo hợp kim với sắt tạo thành thép đặc biệt nên truyền cho thép những tính chất tốt như khó gỉ, cứng và chịu mài mòn Khoảng 85 - 90% lượng mangan được sản xuất

để phục vụ cho việc sản xuất gang, thép trong ngành luyện kim [5] Ứng dụng lớn thứ hai của mangan là sản xuất các hợp kim nhôm [43] Hợp kim nhôm với hàm lượng mangan khoảng 1,5% có khả năng chống lại sự ăn mòn Mangan cũng có thể được thêm vào vàng, bạc, bismuth, đồng… để phục vụ cho các mục đích rất cụ thể, thường liên quan đến ngành công nghiệp điện tử

Các hợp chất của mangan được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau Mangan dioxit (MnO2) và các hợp chất có tính oxi hóa được sử dụng để phục vụ cho việc làm sạch, khử màu và cho mục đích tẩy uế MnO2 cũng được sử dụng trong sản xuất oxi và clo Mangan(II) clorua (MnCl2) được dùng trong phẩm nhuộm, pin, ắc qui và là một chất làm khô sơn [37] Mangan(II) oxit (MnO) được

sử dụng trong việc in các sản phẩm dệt, ceramic, sơn, thủy tinh màu, phân bón

Trang 12

…Methylcyclopentadienyl mangan tricacbonyl (MMT), một hợp chất mangan hữu

cơ là tác nhân làm tăng chỉ số octan trong xăng không chì ở Canada, Hoa Kỳ, châu

Âu, châu Á và Nam Mỹ [38]

1.1.3 Vai trò của mangan đối với sự sống

Mangan được tìm thấy trong nhiều loại thức ăn khác nhau, bao gồm: các loại quả, hạt, trái cây, các cây họ đậu, trà, các loại rau nhiều lá, sữa bột sơ sinh, một vài loại thịt và cá [39] Đây là một nguyên tố cần thiết cho tất cả các loài

Cơ thể người trung bình chứa khoảng 12 mg mangan, được lưu trữ chủ yếu ở trong xương, gan, thận và tuyến tụy [43] Con người chỉ có thể hấp thụ mangan ở dạng hòa tan của nó đó là Mn+2 [30],[43] Mangan là một thành phần của enzym superoxit dimutat (SOD), loại enzym chống oxy hóa chủ yếu có trong ti thể, giúp chống lại các gốc tự do Các gốc tự do xuất hiện một cách tự nhiên trong cơ thể nhưng lại có thể làm hỏng màng tế bào và DNA, gây nên sự lão hóa, bệnh tim và ung thư Sự có mặt của SOD giúp trung hòa các gốc tự do này, làm giảm thậm chí ngăn ngừa một số tác hại mà các gốc tự do gây ra [43]

Mangan kích hoạt các enzym mà các enzym ấy đóng vai trò thiết yếu trong việc sử dụng một số chất dinh dưỡng quan trọng như biotin, thiamin, axit ascobic và cholin Nó là một chất xúc tác trong tổng hợp axit béo và cholesterol, tạo điều kiện cho sự trao đổi protein, cacbohydrat, tham gia vào việc sản xuất hooc môn giới tính

và duy trì sức khỏe sinh sản Ngoài ra, mangan cũng kích hoạt các enzym trong việc hình thành xương Cũng có giả thuyết được đưa ra là mangan tham gia vào việc sản xuất các hooc môn tuyến giáp được gọi là thyroxin và duy trì sức khỏe của các tế bào thần kinh

Mangan còn giúp làm giảm các triệu chứng tiền kinh nguyệt ở phụ nữ (PMS) Trong một nghiên cứu lâm sàng, phụ nữ ăn 5 - 6 mg mangan trong khẩu phần ăn của mình mỗi ngày ít có thay đổi tâm trạng và chuột rút hơn so với những người chỉ

ăn 1 mg Mn/ngày

Trang 13

Vì mangan đóng vai trò quan trọng trong một loạt các hệ thống enzym nên chế

độ ăn uống thiếu mangan có thể tác động tới nhiều quá trình sinh lý Ở người, thiếu mangan dẫn đến các triệu chứng: buồn nôn, nôn, kém dung nạp glucozơ, phát ban

da, mất màu tóc, mức cholesterol thấp, chóng mặt, nghe kém và bị tổn thương chức năng của hệ thống sinh sản Thiếu mangan nặng ở trẻ có thể gây ra tê liệt, co giật,

mù lòa và điếc Ở động vật thí nghiệm, thiếu mangan dẫn đến chậm tăng trưởng, bất thường xương, gây sai sót trong quá trình chuyển hóa cacbohydrat và chất béo Ngoài ra, con cái của động vật thí nghiệm cho ăn theo chế độ thiếu mangan sẽ phát triển mất cân bằng và bị rối loạn chuyển động Mangan cũng đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp lignin, chuyển hóa axít thephenolic và trong quá trình quang hợp ở thực vật

1.2 Vấn đề ô nhiễm mangan trong nước ngầm

1.2.1 Ô nhiễm mangan trong nước ngầm trên thế giới

Mangan có mặt trong hơn 100 loại khoáng khác nhau, ví dụ: hausmanit (Mn3O4) chứa khoảng 72% mangan, pyrolusite (MnO2) chứa khoảng 63% mangan [4] Thông qua quá trình rửa trôi, phong hóa của đất đá và các hoạt động của con người mangan sẽ được tích tụ trong các nguồn nước khác nhau như ao, hồ sông, suối, biển… gọi chung là nước bề mặt rồi từ nước bề mặt mangan sẽ được ngấm vào những mạch nước trong lòng đất mà ta gọi là nước ngầm Đó là lí do vì sao mangan nói riêng và nhiều nguyên tố kim loại nặng nói chung hiện nay đã có mặt trong nguồn nước ngầm của nhiều quốc gia trên thế giới Tại các giếng có độ sâu lớn, nước có sự liên hệ, trao đổi với đá trong một thời gian dài nên làm cho nồng độ mangan ở những giếng này thường cao hơn[30]

Ngoài điều kiện địa hóa của khoáng vật, nồng độ mangan trong nước ngầm còn chịu ảnh hưởng bởi điều kiện hóa học của nước và hoạt động của các vi sinh vật [30].Hóa học của nước bao gồm: pH, thế khử (Eh), hàm lượng oxi hòa tan, hàm lượng cac bon hữu cơ hòa tan là các yếu tố ảnh hưởng đến sự di động của mangan, điều khiển dạng tồn tại cũng như nồng độ mangan trong môi trường nước Mangan

Trang 14

tồn tại ở trạng thái khử hòa tan Mn2+ ở pH và Eh thấp hơn nhưng bị oxi hóa thành dạng kết tủa khi có mặt oxi và tại pH cao hơn Vì thế, trong điều kiện cân bằng, mangan tồn tại ở dạng Mn2+ ở pH < 7 và Eh khoảng 800mV [30] Nồng độ mangan dưới điều kiện kỵ khí, điển hình là ở tầng ngậm nước nông nói chung là thấp Lí do

là vì trong điều kiện kỵ khí, mangan được tìm thấy ở trạng thái oxi hóa bền vững của nó, thường là MnO2 - một hợp chất ít tan [30] Các vi sinh vật cũng đóng vai trò quan trọng vào sự di động của mangan và có thể làm tăng hoặc giảm nồng độ của mangan trong nước ngầm Sự ảnh hưởng này có thể trực tiếp bằng cách thông qua các xúc tác enzym trong các tế bào đến sự khử, sự oxi hóa hay dạng tồn tại của mangan hoặc gián tiếp bằng cách thay đổi điều kiện pH và Eh [30]

Sự có mặt của mangan ở nồng độ thấp trong các nguồn nước tự nhiên là cần thiết cho sức khỏe của con người Tuy nhiên, ở nồng độ cao, mangan lại gây ra nhiều tác động tiêu cưc Dựa trên những số liệu về nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe của mangan, tổ chức Y Tế Thế Giới WHO đã đề nghị hạ mức tiêu chuẩn cho phép của mangan trong nước uống (WHO, 2008) là 0,4 mg/L thay cho tiêu chuẩn trước

đó (WHO, 2004) là 0,5 mg/L [26] Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cụ thể, mỗi đất nước đã áp dụng tiêu chuẩn này một cách khác nhau Chẳng hạn, Scotland đang áp dụng tiêu chuẩn 0,05 mg/L, cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (USEPA, 2003) và Thụy Điển áp dụng tiêu chuẩn 0,3 mg/L, ở Việt Nam qui chuẩn mangan trong nước

ăn uống do bộ Y Tế ban hành (QCVN 01:2009/BYT) là 0,3 mg/L [1]

Bảng 1.2 Tiêu chuẩn Mn trong nước uống của một số tổ chức, quốc gia

Trang 15

Tình trạng ô nhiễm mangan trong nước ngầm đang xảy ra tại nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó đáng chú ý nhất là ở Băng-la-đét, Cam-pu-chia và đồng bằng sông Mê-kông Có thể nói rằng đối với Băng-la-đét đây thực sự là một thảm họa Tầng ngậm nước nông là nguồn cung cấp nước ăn uống chính cho một lượng lớn dân cư (khoảng 140 triệu người) ở vùng ngoại ô và vùng đô thị Tuy nhiên, điều đáng lo ngại hiện nay là, khi vấn đề ô nhiễm asen vẫn còn đang là điểm nóng ở đất nước này thì trong một cuộc khảo sát được tiến hành gần đây đã cho kết quả hơn một nửa số giếng ở Băng-la-đét có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn cho phép về mangan và sắt Nồng độ mangan trong 3534 mẫu nước ngầm dao động trong khoảng từ < 0,001 mg/L đến 9,98 mg/L Giá trị trung bình và trung vị lần lượt là 0,554 mg/L và 0,287 mg/L 27% số mẫu có nồng độ nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép của Băng-la-đét (0,1 mg/L) 32% số mẫu có nồng độ mangan trong khoảng 0,1 -0,4 mg/L 25% số mẫu có nồng độ trong khoảng 0,4 - 1,0 mg/L 17% số mẫu có nồng

độ mangan > 1,0 mg/L và 10 mẫu có nồng độ mangan vượt quá 5 mg/L[18] Nhiều giếng ở vùng Araihazar, Băng-la-đét có nồng độ mangan nằm trong khoảng 0,4 - 9 mg/L Nồng độ mangan trung bình trong tổng số 1299 giếng khoan được thu thập trên diện tích khoảng 26 km2 là 1,28 mg/L ( hình 1.1)

Hình 1.1 Bản đồ phân bố nồng độ Mn tại vùng Araihazar, Băng-la-đét

Trang 16

Ảnh hưởng nguy hại của sự ô nhiễm nguồn nước tới sức khỏe cộng đồng đã được tác giả Frisbie và cộng sự cảnh báo trong công trình nghiên cứu năm 2008 ở vùng tây Băng-la-đét Hơn 60 triệu người dân sống tại khu vực này đang phải sử dụng nguồn nước uống không đảm bảo mức an toàn của một hoặc nhiều nguyên tố kim loại Số giếng có hàm lượng vượt tiêu chuẩn của WHO về mangan là 78%, asen

là 33% và uran là 48% (n = 71) [16] Tương tự như ở Băng-la-đét, việc sử dụng nước ngầm ở Cam-pu-chia cũng đang gặp nguy hiểm bởi sự ô nhiễm các kim loại nặng độc hại, mà điển hình là asen và mangan Theo nghiên cứu của Johanna và các cộng sự [12], các gia đình có sử dụng nước giếng khoan đã được lựa chọn để lấy mẫu trên diện tích khoảng 3700km2, với mật độ 1 mẫu /30 km2 Kết quả phân tích cho thấy có 75 (57% số giếng) trong tổng số 131 mẫu nước có nồng độ mangan vượt quá tiêu chuẩn cho phép của WHO (0,4 mg/L) Ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan cũng đã được phát hiện năm 2008 ở các tỉnh Preyveng và Kandal, Cam-pu-chia 32% số mẫu nước (n = 28) có hàm lượng mangan > 0,4mg/L Hơn một nửa số mẫu ô nhiễm mangan lại không ô nhiễm asen [33]

Vấn đề ô nhiễm nguồn nước hiện nay là một điểm nóng đối với đồng bằng châu thổ sông Mê-kông rộng lớn (diện tích khoảng 62000km2) Asen trong nước ngầm được dùng làm nước uống có nồng độ dao động trong khoảng 0,1-1340 µg/L, với 37% số giếng nghiên cứu có nồng độ asen >10 µg/L, 50% số giếng có nồng độ mangan vượt quá tiêu chuẩn cho phép của WHO (0,4mg/L) Do đó, mangan được đánh giá là chất gây ô nhiễm quan trọng thứ hai trong nước ngầm sau asen ở đồng bằng Mê-kông Khoảng 2 triệu người dân sinh sống ở đây đang chịu sự ô nhiễm từ những nguồn nước ngầm không qua xử lí Điều đáng lưu ý là các giếng có nồng độ asen thấp lại có hàm lượng mangan cao và ngược lại Vì vậy, nước ngầm có thể an toàn về nguyên tố này nhưng lại không an toàn đối với nguyên tố khác [11]

Nồng độ mangan cao cũng được tìm thấy trong nước ngầm ở một số quốc gia khác Trong 475 mẫu nước được tác giả Homoncik và cộng sự (2010) thu thập ở Scotland thì có 30% số mẫu có nồng độ mangan vượt quá giới hạn cho phép trong nước uống (0,05 mg/L), 9% số mẫu vượt quá tiêu chuẩn của WHO (0,4 mg/L) [20]

Trang 17

Ở Thụy Điển, người dân đang phải sử dụng nước sinh hoạt có nồng độ mangan trung bình là 0,15 ± 0,51 mg/L, với giá trị lớn nhất lên tới 30 mg/L Khoảng 20% trong tổng số 12000 mẫu nước có nồng độ cao hơn tiêu chuẩn cho phép (0,3 mg/L) [26] Cũng với tiêu chuẩn mangan trong nước uống là 0,3 mg/L (USEPA, 2003), 3% trong tổng số 982 nguồn nước ngầm được dùng để cung cấp nước sinh hoạt cho người dân ở Hoa Kỳ có nồng độ mangan > 0,3 mg/L [26] Trong một nghiên cứu khác được thực hiện bởi tổ chức Khảo Sát Địa Chất Hoa Kỳ năm 2002, nồng độ mangan trong 14 mẫu nước giếng ở vùng Ottawa County nằm trong khoảng từ 0,15

- 9,8 mg/L, với trung vị là 3 mg/L [42] Ô nhiễm mangan cũng đã được phát hiện ở New Zealand khi phân tích 10000 nguồn nước ngầm với 15% số mẫu vượt quá tiêu chuẩn sức khỏe của quốc gia này (0,5 mg/L) [23] Tại Ghana, nhiều nguồn nước ngầm không được sử dụng do chất lượng nước quá thấp Theo nghiên cứu của Rossiter và các cộng sự (2007) có lần lượt 21%, 11%, 6,7% trong tổng số 195 mẫu

có nồng độ vượt ngưỡng cho phép về NO3-, Mn (0,4 mg/L) và F- Ngoài ra, nước ngầm ở đất nước này còn bị ô nhiễm bởi các nguyên tố khác như: As, Pb, U, Al, Cl-[33] Do đó, nước sạch trở thành tài nguyên vô cùng quí giá ở Ghana Nước ngầm ở vùng đầm lầy Naadermeer- Hà Lan đang bị ô nhiễm mangan Nồng độ trung bình trong 1042 mẫu nước là 1,2 ± 1,9 mg/L, nằm trong khoảng từ< 0,01-13 mg/L [34] Như vậy, từ các quốc gia có nền kinh tế phát triển mạnh như: Hoa Kỳ, Thụy Điển, Newzealand, Hà Lan…tới các quốc gia đang phát triển như: Cam-pu-chia, Băng-la-đét, Ghana…, từ châu Âu, châu Mỹ tới châu Á, châu Phi, ô nhiễm nước ngầm nói chung và ô nhiễm mangan nói riêng đang trở thành vấn đề mang tính thời

sự, toàn cầu Con người không thể sống thiếu nước Vì vậy, với việc sử dụng tài nguyên nước ngầm như hiện nay thì nguy cơ phơi nhiễm mangan, gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người là rất lớn Do đó, các các nhà khoa học trên thế giới khuyến cáo cần phải tiếp tục điều tra nghiên cứu về vấn đề ô nhiễm mangan trong nước một cách sâu rộng hơn nữa

Trang 18

1.2.3 Ô nhiễm mangan trong nước ngầm ở Việt Nam

Ở Việt Nam, các tầng nước ngầm của đồng bằng sông Hồng và sông Mê-kông đang được khai thác trên quy mô lớn để sử dụng làm nguồn nước sinh hoạt Hiện nay, có khoảng 17 triệu người đang sống ở đồng bằng sông Mê-kông [13] và khoảng 16,6 triệu người đang sống ở đồng bằng sông Hồng [40] Trong khi đó theo một số báo cáo của các nhà khoa học trong và ngoài nước được trình bày dưới đây cho chúng ta thấy nước ngầm ở Việt Nam đang đe dọa sức khỏe hàng triệu người do

bị ô nhiễm mangan Tuy nhiên, những nghiên cứu về vấn đề ô nhiễm mangan trong nước ngầm hoặc trong nước giếng khoan tại Việt Nam hiện nay còn khá hạn chế

Bảng 1.3 Tóm tắt một số nghiên cứu về ô nhiễm Mn trong nước ngầm ở Việt Nam

Trang 19

Thanh Trì Giá trị trung vị của nồng độ mangan ở cả Gia Lâm và Thanh Trì đều lớn hơn 1 mg/L, 76% số mẫu nước ngầm có nồng độ mangan cao hơn tiêu chuẩn cho phép của WHO (0,4 mg/L) Xét trên từng huyện, số mẫu nước được thu thập tại Gia Lâm là 11, tại Thanh Trì là 14[8] Với số mẫu khá ít như trên thì những kết quả đem lại nói chung chỉ mang tính chất khảo sát sơ bộ Một nghiên cứu trên các xã nằm dọc hai bên bờ sông Hồng thuộc địa phận Hà Nội năm 2005 (từ xã Thượng Cát, Từ Liêm tới xã Duyên Hà, Thanh Trì) với số lượng mẫu nước giếng khoan khá lớn (n=83) cho thấy: hàm lượng mangan trung bình là 0,8 mg/L [31] cao hơn qui chuẩn

về mangan trong nước ăn uống do bộ Y Tế Việt Nam ban hành năm 2009 là 0,3 mg/L

Hình 1.2 Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh

đồng bằng sông Hồng[39]

Một tỉnh khác ở đồng bằng sông Hồng là Hà Nam cũng đã ghi nhận thấy sự ô nhiễm mangan trong nước 66 mẫu nước ngầm được thu thập ở 4 xã Vĩnh Trụ, Nhân Đạo, Bồ Đề, Hòa Hậu Trong đó, Vĩnh Trụ, Bồ Đề và Hòa Hậu nằm dọc theo

Trang 20

sông Châu Giang còn xã Nhân Đạo nằm bên cạnh sông Hồng Điều đáng nói ở đây

là hơn 70% số mẫu nước ngầm có nồng độ mangan vượt quá qui chuẩn cho phép trong nước ăn uống của Việt Nam (0,3 mg/L) Không có sự khác biệt lớn về nồng

độ mangan trong nước ngầm ở 4 xã Nồng độ mangan nằm trong khoảng 0,1 - 1,7 mg/L (trung bình 0,7 mg/L) ở Vĩnh Trụ; 0,3 - 1,3 mg/L (trung bình 0,5 mg/L) ở Bồ Đề; 0,1 - 1,8 mg/L (trung bình 0,7 mg/L) ở Hòa Hậu; 0,1 - 1,2 mg/L (trung bình 0,8 mg/L) ở Nhân Đạo [31]

Tình trạng ô nhiễm nước ngầm ở đồng bằng sông Mê-kông, miền nam Việt Nam có phần nặng nề hơn so với đồng bằng sông Hồng

Hình 1.3 Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh

đồng bằng sông Mê-kông[12]

Một nghiên cứu đã được tiến hành vào năm 2007 - 2008 tại 4 tỉnh An Giang (n=107), Đồng Tháp (n=86), Kiên Giang (n=122) và Long An (n=89) với tổng số mẫu thu thập được là 404 mẫu Khoảng nồng độ mangan trong nước thay đổi từ < 0,01 mg/L đến 14 mg/L Trong đó, khi xét chung toàn đồng bằng thì 74% số mẫu nước ngầm có nồng độ > 0,05mg/L Tình hình ô nhiễm ở các tỉnh cũng rất khác

Trang 21

nhau Hơn một nửa số mẫu ở An Giang và Đồng Tháp có nồng độ mangan > 0,05mg/L Phần trăm số mẫu không an toàn về asen hay mangan ở An Giang và Đồng Tháp lần lượt là 93% và 76% [22]

Tuy nhiên, các con số này vẫn có thể thay đổi khi cỡ mẫu tăng lên hoặc khi xét riêng từng tỉnh, huyện, xã Đây là những bằng chứng ban đầu về tình trạng ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan tại Việt Nam Tương tự như ở Băng-la-đét hay Cam-pu-chia, ô nhiễm mangan ở Việt Nam cũng xuất hiện tại những vùng có dân

cư tập trung đông đúc đó là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Mê-kông Các tác giả đã thực hiện lấy mẫu trên các xã liền kề nhau hoặc trên một vài huyện, tỉnh với số mẫu từ vài chục đến hàng trăm mẫu nhưng hầu hết chỉ dừng lại ở hiện trạng

ô nhiễm mà chưa có các đánh giá về ảnh hưởng của các yếu tố khác đến nồng độ mangan trong nước Mặt khác, các nghiên cứu chủ yếu được tiến hành trên diện rộng, chưa tập trung lấy mẫu với số lượng lớn tại một khu vực cụ thể nào Vì vậy, những điểm hạn chế trên đây sẽ được bổ sung ở trong luận văn này

1.3 Mangan đối với cơ thể người

1.3.1 Sự hấp thụ và chuyến hóa mangan trong cơ thể người

Mangan được hấp thụ vào cơ thể người thông qua 3 con đường: hô hấp, tiếp xúc và tiêu hóa Trong đó, sự hấp thụ qua đường hô hấp là nhanh nhất, thường xảy

ra với những công nhân làm việc tại các khu công nghiệp sản xuất gang thép và chế tạo ắc qui…Lượng mangan hít vào sẽ được vận chuyển trực tiếp đến não nên làm cho những ảnh hưởng thần kinh diễn ra nhanh hơn và gây nguy hiểm nhiều hơn [38] Còn đối với con người nói chung, mangan được hấp thụ thông qua ăn uống là chủ yếu Thông thường, sự hấp thụ này được điều khiển bằng các quá trình vật lí giúp cân bằng lượng mangan trong cơ thể nên rất ít khi xảy ra trường hợp thiếu hụt mangan Sự hấp thụ mangan liên quan mật thiết với sự hấp thụ sắt và canxi Các bữa ăn thiếu hụt sắt làm tăng nhu cầu tiêu thụ của cả sắt và mangan Trong khi đó,

sự hấp thụ mangan lại tỉ lệ nghịch với hàm lượng canxi có trong thực phẩm [39]

Trang 22

Tương tự như vậy, các loại thức ăn xơ, chất tanin trong trà, axit oxalic và các axit phytic cũng có xu hướng làm giảm sự hấp thụ mangan

Sau khi được hấp thụ, mangan sẽ được vận chuyển qua máu đến các cơ quan trong cơ thể Sự phân bố mangan có thể bị chi phối bởi nhiều yếu tố khác nhau như: lứa tuổi, sự đồng phơi nhiễm các kim loại khác, dạng hóa học của mangan và trạng

thái dinh dưỡng của từng cá nhân [36] Hàm lượng mangan cao nhất thường được

tìm thấy trong xương, gan, cật, tụy, tuyến thượng thận, các mô giàu ti thể và sắc tố

[36] Sự tập trung hàm lượng mangan thấp nhất là ở mỡ [39]

Vì là một nguyên tố kim loại, mangan không trải qua sự biến đổi hóa học thành các sản phẩm khác Nó có khả năng tồn tại ở một vài trạng thái oxi hóa khác nhau trong cơ thể người Một phần nhỏ mangan hấp thụ tồn tại ở dạng ion tự do Ngoài ra, mangan cũng dễ dàng tạo phức với nhiều phối tử hữu cơ và vô cơ khác nhau Các phức chất được tạo thành bao gồm: các phức có khối lượng phân tử nhỏ với các phối tử bicacbonat, citrat…, phức có thể trao đổi với albumin và các phức liên kết chặt chẽ với protein….Sau khi thực hiện các quá trình trao đổi chất, mangan được thải loại ra khỏi cơ thể Hầu hết được bài tiết qua phân, chỉ một lượng nhỏ mangan (0,1 - 2%) được bài tiết qua nước tiểu Mồ hôi, tóc và sữa mẹ cũng góp phần vào sự loại bỏ mangan [38], [39]

1.3.2 Nhiễm độc mangan và những ảnh hưởng tới sức khỏe con người

Hầu hết các trường hợp nhiễm độc mangan xảy ra đối với công nhân công nghiệp làm việc trong các nhà máy sản xuất gang thép hoặc trong các khu khai thác

mỏ Mangan được hấp thụ vào cơ thể thông qua hô hấp sẽ làm tổn thương phổi với các mức độ khác nhau như: ho, viêm phế quản cấp tính, viêm cuống phổi… Theo nghiên cứu của Roth và Garrick (2003), mangan được xem như là nguyên tố quan trọng thứ hai gây bệnh viêm phổi sau kim loại đồng [35] Sau khi hít vào, mangan được vận chuyển trực tiếp lên não, gây ảnh hưởng tới hệ thần kinh trung ương Thông thường, các dấu hiệu nhiễm độc đặc trưng như ù tai, run chân tay và tính dễ

Trang 23

bị kích thích sẽ xuất hiện sau vài năm nhưng một số người có thể có biểu hiện sau thời gian từ 1 đến 3 tháng [39]

Sự nhiễm độc mangan cũng xuất hiện khi con người sử dụng nguồn nước ăn uống có nồng độ mangan cao trong một thời gian dài Nghiên cứu của Woolf và cộng sự (2002) đã đưa ra bằng chứng nhiễm độc đó là khả năng ghi nhớ dưới mức trung bình ở một cậu bé 10 tuổi dùng nước sinh hoạt có nồng độ mangan cao gấp 3 lần so với tiêu chuẩn cho phép của WHO (0,4 mg/L) trong thời gian 5 năm [41] Chính vì các cơ quan trong cơ thể chưa thực sự hoàn thiện nên độc tính thần kinh

mà mangan gây ra đối với trẻ em thường nặng nề hơn Nhiễm độc mangan từ nước uống làm giảm khả năng ngôn ngữ, giảm trí nhớ, giảm khả năng vận dụng sự khéo léo của đôi tay và tốc độ chuyển động của mắt [26] Những trẻ em (n=28) sử dụng nguồn nước máy bị ô nhiễm mangan (trung bình 0,61 mg/L) có các biểu hiện chống đối, tính hiếu động thái quá nhiều hơn so với những trẻ em (n=18) sử dụng nguồn máy có nồng độ mangan đáp ứng tiêu chuẩn cho phép của WHO (trung bình 0,16 mg/L) [26] Phơi nhiễm mangan lâu dài (hơn 10 năm) đã dẫn đến những triệu chứng thần kinh không bình thường ở người cao tuổi (n=77) miền Tây Bắc Peloponnesos,

Hy Lạp Nhóm người này đã sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm mangan, với nồng độ nằm trong khoảng 1,8 - 2,3 mg/L, trong khi tiêu chuẩn mangan trong nước uống của

tổ chức Y Tế Thế Giới là 0,4 mg/L Các tác giả còn nhận thấy rằng sự tăng lên của nồng độ mangan trong nước uống có mối liên hệ với sự tăng các biểu hiện thần kinh

do phơi nhiễm mangan mãn tính [39] Nói chung, cơ chế gây độc của mangan đối với hệ thần kinh đến nay vẫn chưa được giải thích một cách rõ ràng

Tóm lại, nhiễm độc mangan mãn tính có thể do hít phải bụi và hơi mangan trong một thời gian dài, cũng có thể do sử dụng nguồn nước ăn uống bị ô nhiễm mangan Các triệu chứng nhiễm độc thường xuất hiện từ từ Ban đầu thường là nhức đầu, ngủ kém, rối loạn thăng bằng, dáng đi vụng về Trong hình thức tồi tệ nhất có thể dẫn đến rối loạn thần kinh lâu dài với các triệu chứng tương tự như bệnh Parkinson bao gồm run chân tay, đi lại khó khăn, co thắt cơ mặt, tâm thần phân liệt

và thậm chí ảo giác Hội chứng này được gọi là “manganism”

Trang 24

Nhiễm độc mangan còn có thể xảy ra ở những người bị bệnh gan mãn tính vì gan đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ mangan ra khỏi cơ thể Cá nhân nào

có hệ bài tiết suy yếu sẽ càng nhạy cảm với độc tính của mangan Nhóm này bao gồm người già và người rất trẻ - những người có các cơ quan còn yếu và chưa phát triển một cách đầy đủ Khả năng gây đột biến và gây ung thư do phơi nhiễm mangan chưa được biết đến ở người Nhiễm độc mangan làm giảm khả năng sinh sản đồng thời làm tăng khả năng xuất hiện các bất thường ở thai nhi [36] Như vậy, những ảnh hưởng sức khỏe mà mangan gây ra phụ thuộc vào con đường phơi nhiễm, dạng hóa học, thời gian phơi nhiễm và trạng thái sức khỏe của từng cá nhân [38]

1.3.3 Sự tích lũy mangan trong tóc

Tóc được tạo thành từ các sợi keratin (còn gọi là sừng) cứng gồm các nguyên

tố hóa học chủ yếu là C, H, O, N và một số kim loại khác trong đó có mangan với hàm lượng thường là < 0,3 mg/kg [37] Tuy nhiên, khi gặp phải những điều kiện bất thường như: sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm hoặc hít phải hơi mangan trong một thời gian dài thì hàm lượng mangan trong tóc sẽ có sự thay đổi, thường là theo chiều hướng tăng lên

Đã có nhiều nghiên cứu về sự phơi nhiễm mangan ở người sử dụng các chỉ thị sinh học khác nhau như: máu, nước tiểu, móng chân, móng tay và tóc Trong đó phân tích tóc đem lại nhiều ích lợi Thứ nhất, việc lấy mẫu tóc thực hiện rất dễ dàng, không gây đau đớn, dụng cụ lấy mẫu đơn giản, việc bảo quản mẫu không tốn kém Thứ hai, cũng là điều quan trọng nhất đó là những thông tin mà việc phân tích tóc mang lại vô cùng thú vị Trong quá trình phát triển, sợi tóc đã tích lũy trong mình

nó tất cả những chất do máu và bạch huyết mang tới bao gồm các kim loại nguy hiểm trong đó có mangan Những kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy thông qua sợi tóc, các bác sĩ có thể phát hiện không chỉ tình trạng sức khỏe mà cả tình hình nhiễm độc, thiếu thừa nguyên tố vi lượng nào, bị nhiễm độc kim loại nào của người bệnh Những điều này phân tích máu và nước tiểu không làm được Do tóc mọc dài

Trang 25

thêm mỗi tháng khoảng 1cm nên thông qua việc phân tích đoạn tóc có chất độc, người ta có thể tính được ngày bị đầu độc Chỗ tóc bắt đầu có chất độc càng xa chân tóc thì ngày đầu độc càng lâu Còn nếu sợi tóc chia thành những đoạn xen kẽ có chất độc và không có chất độc, nghĩa là tác dụng của chất độc không liên tục và nạn nhân bị đầu độc nhiều lần ngắt quãng

Khi vào cơ thể, mangan sẽ được lưu giữ và tích lũy trong tóc với nồng độ cao hơn hàng trăm lần so với trong các loại mô khác [37] Sự có mặt của mangan trong tóc giúp chúng ta xác định được tình trạng nhiễm độc không chỉ ở thể cấp tính mà

cả nhiễm độc trường diễn [9] Do đó, tóc được xem là một chỉ thị hữu hiệu cho việc nghiên cứu sự nhiễm độc mangan mãn tính với thời gian phơi nhiễm lâu dài như sự phơi nhiễm mangan từ nước ngầm

Bảng 1.4 Tóm tắt một số nghiên cứu về sự tích lũy Mn trong tóc do phơi

nhiễm từ nguồn nước

Địa điểm Đối tượng (mg/L) Mn (mg/kg) Tác động sức khỏe Tác giả Mn

Peloponnesos, Hy Lạp người già (n=77) 1,8 - 2,3 11,0 thần kinh Kondakis,

1989 Shanxi, Trung Quốc trẻ em (n=92) 0,2 - 0,4 thần kinh

Québec, Canada trẻ em (n=46) 0,6 6,2 ± 4,7 chống đối

hiếu động thái quá

Bouchard,

2007

Trang 26

Trong một nghiên cứu được tiến hành trong thời gian 1990 - 1992 tại tỉnh Shanxi-Trung Quốc, các tác giả đã lấy mẫu tóc của 184 trẻ em sống ở 2 khu vực: khu vực sử dụng nước thải để tưới tiêu (nhóm A) và khu vực đối chứng (nhóm B) Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng mangan trong tóc nhóm A là 1,252 mg/kg cao hơn có ý nghĩa so với nhóm B (0,961 mg/kg) Nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt này đó là trẻ em nhóm A đã bị phơi nhiễm mangan từ nước uống (nồng độ nằm trong khoảng 0,241-0,346 mg/L) cao hơn khoảng 10 lần so với khu vực đối chứng (0,030 - 0,040 mg/L) trong khi theo tiêu chuẩn mangan trong nước uống của tổ chức Y Tế Thế Giới năm 1983

là 0,1 mg/L [25] Tuy sử dụng cùng một nguồn nước có nồng độ mangan là 1,21 mg/L trong thời gian 5 năm nhưng sự tích lũy mangan trong tóc của các thành viên khác nhau trong gia đình là không giống nhau Mangan đã được tìm thấy trong tóc một cậu bé 10 tuổi sống ở vùng Boston, Massachusetts - Hoa Kỳ với hàm lượng 3,09 mg/kg, còn người anh của cậu bé thì hàm lượng này là 1,988 mg/kg [41]

Vùng Québec - Canada cũng được nhóm tác giả Bouchard (2007) lựa chọn làm địa điểm nghiên cứu về vấn đề ô nhiễm mangan và sự tích lũy mangan trong cơ thể Họ thấy rằng hàm lượng mangan trung bình trong tóc những trẻ em sống trong gia đình sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm mangan (0,61 mg/L) là 6,2 ± 4,7 mg/kg và

sự tích lũy này phụ thuộc vào giới tính Theo đó, hàm lượng mangan trung bình trong tóc trẻ em gái là 6,4 ± 4,4 mg/kg cao hơn có ý nghĩa so với trẻ em trai (trung bình 4,0 ± 4,0 mg/kg) [10] Tuy nhiên nhận định trên không phải lúc nào cũng đúng Điển hình là trong một cuộc điều tra của Bouchard và cộng sự thực hiện năm

2010 cũng tại vùng Québec đã cho thấy không có sự khác nhau có ý nghĩa giữa hàm lượng mangan trong tóc trẻ em trai và trẻ em gái Những trẻ em này đã sử dụng nguồn nước ngầm có nồng độ mangan nằm trong khoảng 0,001 - 2,7 mg/L, trung bình là 0,098 mg/L [11] Việc sử dụng các nguồn nước có nồng độ mangan khác nhau đã dẫn đến sự tích lũy mangan khác nhau trong tóc ở người lớn tuổi và sự tăng nồng độ mangan trong nước có mối liên hệ với sự tăng hàm lượng mangan trong tóc Đó là kết quả của một nghiên cứu được tiến hành gần đây ở Peloponnesos Hy Lạp Trong đó, vùng có nồng độ mangan trong nước thấp nhất 3,6 - 14,6 µg/L

Trang 27

tương ứng với hàm lượng mangan trong tóc người dân thấp nhất 3,51 mg/kg Vùng

bị ô nhiễm mangan nghiêm trọng nhất 1,8 - 2,3 mg/L tương ứng với hàm lượng mangan trong tóc người dân cao nhất 10,99 mg/kg Vùng còn lại, nồng độ trong nước là 81,6 - 252,6 µg/L thì người dân ở đây có hàm lượng mangan trong tóc là 4,49 mg/kg [25]

Ở Việt Nam, vấn đề ô nhiễm mangan trong nước ngầm mới chỉ được xem xét trong vài năm gần đây Do đó, những nghiên cứu về sự tích lũy mangan trong tóc người dân còn rất ít Trong một cuộc khảo sát được tiến hành năm 2005, nhóm các nhà khoa học thuộc trung tâm Nghiên Cứu Môi Trường Biển, trường Đại học Ehime, Nhật Bản phối hợp cùng trung tâm Nghiên Cứu Công nghệ Môi trường và Phát Triển Bền Vững, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã thực hiện một cuộc điều tra trên địa bàn Hà Nội và nhận thấy đã có sự tích lũy mangan trong tóc người dân sử dụng nước ngầm bị ô nhiễm mangan (trung vị ở cả hai vùng đều lớn hơn 1 mg/L) Theo đó, hàm lượng mangan trung bình trong mẫu tóc người dân huyện Gia Lâm (n=20) là 15,5 mg/kg và người dân huyện Thanh Trì (n=39) là 38,9 mg/kg [8] Với những kết quả đưa ra trên đây, rõ ràng có một mối liên hệ giữa nồng độ mangan trong nước, hàm lượng mangan trong tóc và ảnh hưởng tới sức khỏe con người Song, những nghiên cứu sâu hơn dựa trên các kết quả thu nhận được từ mẫu nước và mẫu tóc như: ảnh hưởng về độ sâu, giới tính, độ tuổi tại một khu vực ô nhiễm mangan với số mẫu tương đối lớn hầu như chưa được thực hiện tại nước ta Luận văn này được thực hiện sẽ góp phần giải quyết những hạn chế đó

Không chỉ từ nguồn nước, những công nhân làm việc tại các khu khai thác mỏ cũng bị ảnh hưởng bởi sự phơi nhiễm mangan trong môi trường Hassan Imran Afridi và cộng sự (2011) đã xác định nồng độ mangan và những ảnh hưởng của sự phơi nhiễm mangan thông qua việc phân tích các mẫu sinh học (máu, nước tiểu và tóc) của các công nhân nam (n=75) làm việc trong một nhà máy sản xuất thép ở Pakistan Với thời gian làm việc từ 5 - 25 năm, mangan đã được tích lũy trong tóc nhóm công nhân này với hàm lượng là 8,86 ± 0,51 mg/kg cao hơn có ý nghĩa so với nhóm đối chứng (4,7 ± 1,02 mg/kg) [7] Sự phơi nhiễm nghề nghiệp do bụi mangan

Trang 28

cũng đã dẫn đến hàm lượng mangan trung bình tóc của 178 công nhân Tây Ban Nha

là 2,35 ± 4,66 mg/kg [17]

Theo kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học, không chỉ công nhân mà những người dân sống xung quanh khu vực này cũng có hàm lượng mangan cao trong tóc Trẻ em sống gần khu khai mỏ Molango ở State of Hidalgo, Mexico đã có

sự tích lũy mangan trong tóc với hàm lượng nằm trong khoảng 4,2 - 48 mg/kg [29] Một nghiên cứu sâu hơn được thực hiện tại vùng Great salvador, State of Bahia, Brazil cho thấy hàm lượng mangan trung bình trong tóc nhóm trẻ em bị phơi nhiễm bụi mangan từ nhà máy sản xuất hợp kim là 15,20 mg/kg, dao động từ 1,10 - 95,50 mg/kg Cũng trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của giới tính và độ tuổi đến sự tích lũy mangan trong tóc đã được phân tích Kết quả thu được là nhóm trẻ em gái có hàm lượng mangan trong tóc cao hơn so với nhóm trẻ em trai và không có tương quan giữa hàm lượng mangan trong tóc với độ tuổi [27] Ngay cả ở những khu vực cách xa vài km so với khu sản xuất hợp kim, trẻ em sống ở đây cũng bị phơi nhiễm mangan với hàm lượng trung bình trong tóc là 5,83 mg/kg

Một nghiên cứu mới của Haynes và cộng sự (2009) tiến hành ở vùng Đông Nam bang Ohio - Hoa Kỳ với mục đích tìm hiểu sự phơi nhiễm mangan đến những người dân sống quanh nhà máy tinh chế thép mangan cho thấy: mangan đã được tích lũy trong tóc người với hàm lượng mangan trung bình là 5,8 mg/kg, dao động

từ 0,64 - 41,1 mg/kg 58% số người tham gia (n=34) có hàm lượng mangan trong tóc >3,0 mg/kg và màu tóc không ảnh hưởng đến sự tích lũy mangan [19] Cùng với tóc, mẫu máu cũng đã được phân tích với hàm lượng mangan trung bình là 9,12 µg/L

Qua đây ta có thể thấy, người dân sống ở nhiều khu vực khác nhau trên thế giới đã bị phơi nhiễm mangan từ nước uống hoặc do việc hít thở không khí chứa nhiều bụi mangan tại các khu công nghiệp và khu khai mỏ Không chỉ trong tóc, mangan còn được tìm thấy với hàm lượng cao tại các cơ quan khác nhau trong cơ thể Do đó, những nghiên cứu sâu rộng hơn về nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người là hết sức cần thiết

Trang 29

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm và đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm được chọn nghiên cứu trong luận văn này là xã Thượng Cát, huyện

Từ Liêm, Hà Nội Địa điểm đối chứng là xã Nghĩa Dân, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên (hình 2.1)

Hình 2.1 Địa điểm nghiên cứu

Thượng Cát

Nghĩa Dân

Trang 30

Theo kết quả khảo sát sơ bộ 83 mẫu nước giếng khoan nằm dọc hai bên bờ sông Hồng từ xã Thượng Cát, Từ Liêm tới xã Duyên Hà, Thanh Trì của tác giả Phạm Thị Kim Trang và các cộng sự (2005) cho thấy nước ngầm ở đây có hàm lượng mangan trung bình là 0,8 mg/L [32], cao hơn so với qui chuẩn mangan trong nước ăn uống do bộ Y Tế Việt Nam ban hành năm 2009 (0,3 mg/L) và tổ chức Y Tế Thế Giới (0,4 mg/L) Tuy nhiên, nghiên cứu sâu với số lượng mẫu lớn tại một khu vực ô nhiễm nặng mangan kèm theo các khảo sát về ảnh hưởng của hàm lượng mangan theo độ sâu, theo tuổi, theo giới tính chưa được nghiên cứu kĩ Vì vậy, tác giả đã chọn xã Thượng Cát làm địa điểm nghiên cứu Khu vực này nằm ven sông Hồng, với diện tích 3,88 km2 (tính cả diện tích ao hồ) Trong xã có khoảng 2000 giếng khoan và 100% các hộ dân đều khoan giếng để sử dụng Số mẫu nước và mẫu tóc lấy tại xã Thượng Cát tương ứng là 99 và 86 mẫu

Xã Nghĩa Dân thuộc huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên được chọn làm điểm đối chứng vì theo kết quả nghiên cứu của Winkel (2011) [40] và những khảo sát sơ

bộ của trung tâm Nghiên Cứu Công Nghệ Môi Trường và Phát Triển Bền Vững, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên thì nước ngầm ở vùng này hầu như không bị ô nhiễm mangan Xã Nghĩa Dân có có dân số 6346 người với diện tích hành chính 4,46km2 Các mẫu nước và tóc được lấy với số lượng tương ứng là 20 và 73 mẫu

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là

* Mẫu nước giếng khoan: 99 mẫu ở xã Thượng Cát và 20 mẫu ở xã Nghĩa Dân

* Mẫu tóc: 86 mẫu ở xã Thượng Cát và 73 mẫu ở xã Nghĩa Dân

Bảng 2.1 Các mẫu nước và mẫu tóc tại Thượng Cát và Nghĩa Dân

Địa điểm Số lượng mẫu nước Số lượng mẫu tóc

Chi tiết danh sách các mẫu xem ở phần phụ lục

Trang 31

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp lấy mẫu

Mẫu nước

Mẫu nước được thu thập ngẫu nhiên và phân bố tương đối đồng đều trong toàn

bộ khu vực nghiên cứu Tiêu chí lấy mẫu nước là: nước thô, chưa qua bất kì hệ thống xử lí nào và người dân dùng trực tiếp nguồn nước này để ăn uống sinh hoạt Ngoài ra, những thông tin có thể ảnh hưởng tới nồng độ mangan trong nước như: năm khoan giếng, độ sâu của giếng đều được thu thập Đồng thời, thông tin về tên chủ hộ, địa chỉ liện hệ, tọa độ GPS, các thành viên trong gia đình cũng được thu thập để phục vụ cho việc lấy mẫu tóc sau này

Mẫu tóc

Khác với mẫu nước được lấy ngẫu nhiên, việc lấy mẫu tóc là hoàn toàn có chủ đích Với mục đích đánh giá nguy cơ tác động đến sức khỏe người dân do sử dụng nguồn nước giếng khoan bị ô nhiễm, các gia đình có nồng độ mangan cao, có nhiều thành viên được lựa chọn để lấy mẫu tóc Để tránh mắc sai số do sự khác nhau về hàm lượng các nguyên tố ở các phần tóc khác nhau, cần cắt tóc ở nhiều vị trí khác nhau Lượng mẫu được lấy ít nhất là 1g

Trong quá trình lấy mẫu, từng cá nhân được phỏng vấn về thời gian sử dụng nguồn nước trong năm, thời gian sinh sống tại xã, có ép nhuộm tóc hay không, chế

độ ăn uống và các biểu hiện bất thường về sức khỏe

Chi tiết mẫu phiếu phỏng vấn xem ở phần phụ lục

2.2.2 Phương pháp vô cơ hóa mẫu tóc

Mục đích của việc vô cơ hóa mẫu tóc là chuyển mangan có trong mẫu tóc từ trạng thái ban đầu (dạng rắn) về dạng dung dịch

Các nghiên cứu đã cho thấy hệ thống lò vi sóng với các ống kín tỏ ra rất hiệu quả trong việc phá hủy mẫu Thực chất đây là quá trình phân hủy mẫu khi đun nóng bằng dung dịch a xít mạnh, đặc có tính oxy hóa hay bằng dung dịch kiềm đặc nóng Năng lượng đun nóng mẫu được cung cấp trực tiếp bằng bức xạ vi sóng có tần số

Trang 32

cao Hơn nữa, các phân tử mẫu đều nhận được năng lượng đồng đều làm cho cấu trúc nền mẫu dễ dàng bị phá vỡ từ phía trong Do đó, thời gian xử lý xảy ra rất nhanh, thường chỉ mất vài chục phút Mặt khác, vì đựợc thực hiện trong hệ kín có

áp suất và nhiệt độ cao nên quá trình vô cơ hóa rất triệt để và tốn ít a xít Kỹ thuật phân hủy mẫu tóc trong lò vi sóng cũng có ý nghĩa thực tiễn cao vì có thể xử lý đồng thời hàng loạt mẫu [4] Ngoài ra, mẫu được đựng trong các ống teflon kín, trơ với các hóa chất kim loại nên giảm khả năng bị nhiễm bẩn từ bên ngoài

Kỹ thuật vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng đã được tác giả Vi Thị Mai Lan và các cộng sự lựa chọn nghiên cứu, từ đó đưa ra được qui trình tối ưu phân tích asen trong mẫu tóc Độ chính xác và độ lặp lại của phương pháp đã được kiểm định trên mẫu tóc kiểm chứng CRM (NCS ZC 81002) với hiệu suất thu hồi đạt được rất cao 99,1 ± 5,5% Điều này chứng tỏ hỗn hợp oxi hóa và chương trình nămg lượng đã

vô cơ hóa hoàn toàn lượng asen có trong mẫu [2]

Dựa vào nghiên cứu này, tác giả thấy rằng qui trình sau được sử dụng để phá hủy mẫu tóc, phân tích mangan:

Cân 0,3 g tóc cho vào ống teflon Sau đó thêm 3mL dung dịch axít HNO365% chờ khoảng 5 phút Tiếp tục thêm 1mL H2O2 30%, đợi 15 phút cho đến khi bay hết khí nâu Đậy nắp, cho vào lò vi sóng và đun theo chương trình dưới đây

Bảng 2.2 Chương trình xử lí mẫu tóc trong lò vi sóng

Trang 33

2.2.3 Phương pháp phân tích mangan bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

Nồng độ mangan trong mẫu nước ngầm và mẫu tóc được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS Đây là phương pháp phân tích phổ biến nhất được sử dụng để phân tích mangan không chỉ trong nước, trong tóc mà còn trong nhiều đối tượng mẫu khác nhau

Nguyên tắc của phương pháp đó là dung dịch mẫu phân tích được hóa hơi, nguyên tử hóa tạo thành môi trường của các nguyên tử mangan tự do Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng đặc trưng của mangan vào đám hơi nguyên tử tự

do này thì các nguyên tử mangan sẽ hấp thụ và sinh ra phổ hấp thụ của mangan Thu toàn bộ chùm sáng, phân li và chọn một vạch phổ hấp thụ có bước sóng đặc trưng (279,50nm) để đo cường độ của nó ta sẽ xác định được nồng độ mangan có trong mẫu [3]

Hàm lượng mangan trong mẫu tóc khô được tính toán theo công thức:

Cmẫu =Cmáy * 5* V/ m (mg/kg) Trong đó: C máy là nồng độ mangan trong dung dịch sau xử lý(mg/L)

5: hệ số pha loãng

V là thể tích đã định mức khi xử lý lò vi sóng (mL)

m là khối lượng tóc khô đã cân (g)

Hình 2.2 Sơ đồ khối thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

Trang 34

Các thông số đo mangan trên thiết bị AAS

Trang 35

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM

3.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị

3.1.1 Hóa chất

* Dung dịch chuẩn gốc mangan 1000 ±2 mg/L, loại p.a, Merck, Đức

* Dung dịch chuẩn ICP (IV) chứa 23 nguyên tố, loại p.a, Merck, Đức

* Dung dịch chuẩn ARS 24, viện nghiên cứu nguồn nước Eawag, Thụy Sỹ

* Các bình chứa mẫu P.P 250 mL, các ống nghiệm nhựa có nắp đậy P.P 15

mL, 50 mL (Greiner), giá để ống nghiệm

* Thiết bị lấy mẫu tự động ASC- 6100, Shimadzu, Nhật Bản

* Lò vi sóng Dimension 4, National, Model NN- C988W (năng lượng tối đa 900W) kèm theo bộ ống teflon MRP 600/10M (Milestone), Panasonic

* Máy deion, Millipore simplicity UV, Pháp

Trang 36

3.2.1 Phân tích mẫu nước

3.2.1.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Mẫu nước ngầm được lấy ngẫu nhiên từ 99 giếng khoan gia đình tại xã Thượng Cát vào tháng 9/2011 với mật độ trung bình khoảng 25 mẫu/km2 Vùng nghiên cứu có vĩ độ từ 21,0870N đến 21,0990N; kinh độ từ 105,7290E đến 105,7390E

Quá trình lấy mẫu nước được thực hiện như sau: Bật máy bơm khoảng 10 phút Tráng chai đựng mẫu 3 lần bằng chính nước giếng Sau đó, lọc qua màng lọc xenlulo axetat cỡ 0,45 µm để loại bỏ tạp chất rồi thu vào các chai đựng mẫu thể tích 250mL Mẫu được axit hóa ngay tại hiện trường bằng 0,5mL dung dịch a xít HNO3

để đảm bảo pH của mẫu < 2 và chuyển về phòng thí nghiệm[15]

Hình 3.1 Lọc mẫu nước

Trang 37

3.2.1.2 Xây dựng đường chuẩn phân tích mangan [3],[15]

Mangan có khoảng tuyến tính khá rộng, từ 0,05 – 5 mg/L Trong luận văn này, đường chuẩn mangan được xây dựng với nồng độ từ 0,05 – 4 mg/L bao gồm 6 điểm 0,05; 0,1; 0,5; 1; 2; 4 mg/L

* Đo trực tiếp

- Chuẩn bị dung dịch chuẩn Mn 10 mg/L

Lấy 0,5mL dung dịch chuẩn gốc Mn 1000 mg/L vào bình định mức 50mL, định mức tới vạch bằng nước deion

- Đuờng chuẩn

Lấy lần lượt các thể tích: 0,125; 0,25; 1,25; 2,5; 5; 10 mL dung dịch chuẩn Mn 10 mg/L vào 6 bình định mức 25 mL Định mức tới vạch bằng dung dịch a xít HCl 2% (0,55M)

* Pha loãng tỉ lệ 1:5

- Chuẩn bị dung dịch chuẩn Mn 50 mg/L

Lấy 1,25 mL dung dịch chuẩn gốc Mn 1000 mg/L vào bình định mức 25 mL, định mức tới vạch bằng nước deion

- Chuẩn bị các dung dịch chuẩn Mn 0,25; 0,5 ; 2,5; 5 ; 10 ; 20 mg/L

Lấy lần lượt các thể tích: 0,05; 0,1; 0,5; 1; 2;4 mL dung dịch chuẩn Mn 50 mg/L vào 6 bình định mức 10 mL Định mức tới vạch bằng nước deion

- Đường chuẩn

Lấy 5 mL các dung dịch chuẩn có nồng độ lần lượt là 0,25; 0,5; 2,5; 5; 10; 20 mg/L vào 6 bình định mức 25 mL Định mức tới vạch bằng dung dịch a xít HCl 2% (0,55M)

3.2.1.3 Chuẩn bị dung dịch kiểm chứng [15]

- Dung dịch chuẩn ICP: đây là dung dịch chuẩn gồm 23 nguyên tố khác nhau

đã biết trước nồng độ

+ Chuẩn bị dung dịch chuẩn ICP 0,5 mg Mn/L

Trang 38

Pha loãng 0,5mL dung dịch ICP Mn 997 mg/L thành 10mL bằng nước deion Khi

đó ta thu được dung dịch ICP 49,85 mg/L

Sau đó lấy 0,25 mL dung dịch ICP 49,85 mg/L vào bình định mức 25 mL Định mức tới vạch bằng dung dịch HCl 2% (0,55M) ta thu được dung dịch chuẩn ICP 0,5mg Mn/L

- Dung dịch chuẩn ARS 24: đây là mẫu nước ngầm chứa các nguyên tố lượng vết đã biết trước nồng độ

+ Chuẩn bị dung dịch ARS 0,506 mg Mn/L

Pha loãng 2mL dung dịch ARS 24 2,53 mg Mn/L thành 10mL bằng nước deion Khi đó ta thu được dung dịch ARS 0,506 mg Mn/L

3.2.1.4 Chuẩn bị mẫu phân tích [15]

* Không pha loãng

Lấy khoảng 10 mL dung dịch mẫu vào các ống nghiệm nhựa có nắp đậy P.P 15 mL, lắc đều rồi đem phân tích trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

* Pha loãng mẫu theo tỉ lệ 1:5

Lấy 2mL dung dịch mẫu vào các ống nghiệm nhựa có nắp đậy P.P 15 mL, định mức lên 10 mL bằng nước deion, lắc đều rồi đem phân tích máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

3.2.2 Phân tích mẫu tóc

3.2.2.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Mẫu tóc được cắt sát da đầu ở vùng chỏm hoặc vùng sau gáy bằng kéo inox không gỉ Mẫu tóc cắt xong cho vào túi nilon có khóa kéo, dán nhãn

3.2.2.2 Xử lí mẫu

Mẫu tóc được đưa từ các túi nilon sang các lọ nhựa rồi rửa sạch bằng dầu gội đầu trung tính (Johson’s baby shampoo), xả nhiều lần bằng nước thường tới khi hết bọt, rửa lại 3 lần bằng nước deion Đem sấy ở nhiệt độ 700C đến khô Dùng kéo ceramic cắt nhỏ tóc đến < 1cm, trộn đều rồi bảo quản trong túi PE sạch có khóa zip

Trang 39

Sau khi xử lí trong lò vi sóng, mẫu được phân tích trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS sử dụng đường chuẩn như ở phần 3.2.1.2

Qui trình phân tích mangan trong mẫu tóc được trình bày trong hình dưới đây

Hình 3.2 Qui trình phân tích Mn trong mẫu tóc

Rửa sạch bằng dầu gội đầu trung tính Rửa nước deion 3 lần, sấy đến khô ở 700C

3ml HNO3, 5 phút

1 mL H2O2, 15 phút

Năng lượng thấp (300W) :10 phút

0 : 2 phút Năng lượng cao (600W) : 15 phút

0 : 1 phút Năng lượng trung bình (450W) : 10 phút

2mL dung dịch mẫu

Định mức tới 10 mL

Phân tích AAS Bước sóng 279,50nm

Để nguội Định mức đến 10 mL

Mẫu tóc

Cắt nhỏ tóc bằng kéo ceramic

0,3g tóc Cho vào ống teflon

Lò vi sóng

Trang 40

Hình 3.3 Một số hình ảnh xử lí mẫu tóc

Trong mỗi mẻ xử lý, 1 mẫu ngẫu nhiên được làm lặp lại để kiểm tra tay nghề của người phân tích, một mẫu trắng được thực hiện kèm theo để kiểm tra sự nhiễm bẩn của hóa chất và dụng cụ ở phòng thí nghiệm Với mẫu trắng, 1mL nước deion được dùng làm nền mẫu Sau mỗi mẻ xử lí, các ống teflon được làm sạch bằng cách cho 1mL nước deion vào ống teflon, thêm hỗn hợp oxi hóa rồi đun theo chương trình năng lượng như bảng 2.2 Sau đó các ống teflon được rửa sạch, tráng nước cất

3 lần và để khô tự nhiên

3.2.3 Hiệu suất thu hồi và độ lặp lại

3.2.3.1 Xác định hiệu suất thu hồi

Hiệu suất thu hồi được xác định trên 2 đối tượng mẫu: mẫu tóc kiểm chứng và mẫu tóc thật

Ngày đăng: 08/01/2015, 08:47

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Bộ Y Tế (2009), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống QCVN 01:2009/BYT
Tác giả: Bộ Y Tế
Năm: 2009
6. Tạ Thị Thảo (2005), Thống kê trong hóa phân tích, Bộ môn Hóa phân tích, Đại Học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.Tiếng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thống kê trong hóa phân tích
Tác giả: Tạ Thị Thảo
Năm: 2005
7. Afridi Hassan Imran, Tasneem Gul Kazi, Atif G. Kazi, Faheem Shah, Sham Kumar Wadhwa, Nida Fatima Kolachi, Abdul Qadir Shah, Jameel Ahmed Baig, Naveed Kazi (2011), “Levels of Arsenic, Cadmium, Lead, Manganese and Zinc in Biological Samples of Paralysed Steel Mill Workers with Related to Controls”, Biol Trace Elem Res, 144, pp. 164 - 162 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Levels of Arsenic, Cadmium, Lead, Manganese and Zinc in Biological Samples of Paralysed Steel Mill Workers with Related to Controls”, "Biol Trace Elem Res
Tác giả: Afridi Hassan Imran, Tasneem Gul Kazi, Atif G. Kazi, Faheem Shah, Sham Kumar Wadhwa, Nida Fatima Kolachi, Abdul Qadir Shah, Jameel Ahmed Baig, Naveed Kazi
Năm: 2011
8. Agusa Tetsuro, Takashi Kunito, Junko Fujihara, Reiji Kubota, Tu Binh Minh, Pham Thi Kim Trang, Hisato Iwata, Annamalai Subramanian, Pham Hung Viet, Shinsuke Tanabe (2005), “Contamination by arsenic and other trace elements in tube-well water and its risk assessment to humans in Hanoi, Vietnam”, Environmental pollution, 139, pp. 95 - 106 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Contamination by arsenic and other trace elements in tube-well water and its risk assessment to humans in Hanoi, Vietnam”, "Environmental pollution
Tác giả: Agusa Tetsuro, Takashi Kunito, Junko Fujihara, Reiji Kubota, Tu Binh Minh, Pham Thi Kim Trang, Hisato Iwata, Annamalai Subramanian, Pham Hung Viet, Shinsuke Tanabe
Năm: 2005
9. Bass Dean A., Darrell Hickok, David Quig, Karen Urek (2001), ”Trace Element Analysis in Hair: Factors Determining Accuracy, Precision, and Reliability”, Alternative Medicine Review, volume 6, number 5, pp. 472 - 481 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Alternative Medicine Review
Tác giả: Bass Dean A., Darrell Hickok, David Quig, Karen Urek
Năm: 2001
10. Bouchard Maryse, Francois Laforest, Louise Vandelac, David Bellinger, Donna Mergler (2007), ”Hair Manganese and Hyperactive Behaviors: Pilot Study of School- Age Children Exposed through Tap Water”, Environmental Health Perpestives, volume 115, number 1, pp. 122 - 127 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Environmental Health Perpestives
Tác giả: Bouchard Maryse, Francois Laforest, Louise Vandelac, David Bellinger, Donna Mergler
Năm: 2007
11. Bouchard Maryse F., Sébastien Sauvé, Benoit Barbeau, Melissa Legrand, Marie- Ève Brodeur, Thérèse Bouffard, Elyse Limoges, David C. Bellinger, and Donna Mergler (2011), “Intellectual Impairment in School-Age Children Exposed to manganese from Drinking Water”, Environ Health Perspect, 119, pp. 138 - 143 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Intellectual Impairment in School-Age Children Exposed to manganese from Drinking Water”, "Environ Health Perspect
Tác giả: Bouchard Maryse F., Sébastien Sauvé, Benoit Barbeau, Melissa Legrand, Marie- Ève Brodeur, Thérèse Bouffard, Elyse Limoges, David C. Bellinger, and Donna Mergler
Năm: 2011
12. Buschmann Johanna, Michael Berg, Caroline Stengel, Mickey L. Sampson (2007), “Arsenic and Manganese Contamination of Drinking Water Resources in Cambodia: Coincidence of Risk Areas with Low Relief Topography”, Environmental science and Technology, volume 41, number 7, pp. 2146 - 2152 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Arsenic and Manganese Contamination of Drinking Water Resources in Cambodia: Coincidence of Risk Areas with Low Relief Topography”, "Environmental science and Technology
Tác giả: Buschmann Johanna, Michael Berg, Caroline Stengel, Mickey L. Sampson
Năm: 2007
13. Buschmann Johanna, Michael Berg, Caroline Stengel, Lenny Winkel, Mickey L. Sampson, Pham Thi Kim Trang, Pham Hung Viet (2008), “Contamination of drinking water resources in Mekong delta floodplains: Arsenic and other trace metals pose serious health risks to population”, Environment International, 34, pp. 756 - 764 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Contamination of drinking water resources in Mekong delta floodplains: Arsenic and other trace metals pose serious health risks to population”, "Environment International
Tác giả: Buschmann Johanna, Michael Berg, Caroline Stengel, Lenny Winkel, Mickey L. Sampson, Pham Thi Kim Trang, Pham Hung Viet
Năm: 2008
14. Chojnacka K., H. Górecka, H. Górecki (2006), “The influence of living habits and family relationships on element concentrations in human hair”, Science of The Total Environment, volume 366, pp. 612 - 620 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The influence of living habits and family relationships on element concentrations in human hair”, "Science of The Total Environment
Tác giả: Chojnacka K., H. Górecka, H. Górecki
Năm: 2006
17. Gil Fernando, Antonio F. Hernández, Claudia Marquez, Pedro Femia, Pablo Olmedo, Olga Lospez-Guarnido, Antonio Pla (2011), “Biomonitorization of cadmium, chromium, manganese, nickel and lead in whole blood, urine, axillary hair and saliva in occupationally exposed population”, Science of the Total Environment, 409, pp. 1172 - 1180 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Biomonitorization of cadmium, chromium, manganese, nickel and lead in whole blood, urine, axillary hair and saliva in occupationally exposed population”, "Science of the Total Environment
Tác giả: Gil Fernando, Antonio F. Hernández, Claudia Marquez, Pedro Femia, Pablo Olmedo, Olga Lospez-Guarnido, Antonio Pla
Năm: 2011
18. Hasan Samiul and M. Ashraf Ali (2010), “Occurrence of manganese in groundwater of Bangladesh and its implications on safe water supply”, Journal of Civil Engineering, 38(2), pp. 121 - 128 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Occurrence of manganese in groundwater of Bangladesh and its implications on safe water supply”, "Journal of Civil Engineering
Tác giả: Hasan Samiul and M. Ashraf Ali
Năm: 2010
19. Haynes Erin N., Pamela Heckel, Patrick Ryan, Sandy Roda, Yuet-Kin Leung, Kelly Sebastian, Paul Succop (2010), “Environmental manganese exposure in residents living near a ferromanganese refinery in Southeast Ohio: A pilot study”, Neuro Toxicology, 31, pp. 468 - 474 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Environmental manganese exposure in residents living near a ferromanganese refinery in Southeast Ohio: A pilot study”, "Neuro Toxicology
Tác giả: Haynes Erin N., Pamela Heckel, Patrick Ryan, Sandy Roda, Yuet-Kin Leung, Kelly Sebastian, Paul Succop
Năm: 2010
20. He P, Liu DH, Zhang GQ, Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi (1994), “Effects of high-level-manganese sewage irrigation on children's neurobehavior”, Chinese journal of preventive medicine, volume 28, number 4, pp. 216 - 218 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effects of high-level-manganese sewage irrigation on children's neurobehavior”, "Chinese journal of preventive medicine
Tác giả: He P, Liu DH, Zhang GQ, Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi
Năm: 1994
21. Hem John D. (1985), Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water, United states government printing office, United state Sách, tạp chí
Tiêu đề: Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water
Tác giả: Hem John D
Năm: 1985
22. Hoang Thi Hanh, Sunbaek Bang, Kyoung-Woong Kim, My Hoa Nguyen, Duy Minh Dang (2010), “Arsenic in groundwater and sediment in the Mekong River delta,Vietnam”, Environmental Pollution, 158, pp. 2648 - 2658 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Arsenic in groundwater and sediment in the Mekong River delta,Vietnam”, "Environmental Pollution
Tác giả: Hoang Thi Hanh, Sunbaek Bang, Kyoung-Woong Kim, My Hoa Nguyen, Duy Minh Dang
Năm: 2010
23. Homoncik Sally C., Alan M. MacDonal, Kate V. Heal, Brighid É. Ó Dochartaigh, Bryne T. Ngwenya (2010), “Manganese concentrations in Scottish groundwater”, Science of the Total Environment, 408, pp. 2467 - 2473 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Manganese concentrations in Scottish groundwater”, "Science of the Total Environment
Tác giả: Homoncik Sally C., Alan M. MacDonal, Kate V. Heal, Brighid É. Ó Dochartaigh, Bryne T. Ngwenya
Năm: 2010
25. Kondakis XG, Makris N, Leotsinidis M, Prinou M, Papapetropoulos T (1989), “Possible health effects of high manganese concentration in drinking water”, Arch Environ Health, volume 44, number 3, pp.175 - 178 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Possible health effects of high manganese concentration in drinking water”, "Arch Environ Health
Tác giả: Kondakis XG, Makris N, Leotsinidis M, Prinou M, Papapetropoulos T
Năm: 1989
26. Ljung Karin and Marie Vahter (2007), “Time to Re-evaluate the Guideline value for Manganese in Drinking Water”, Enviromental Health Perspectives, volume 115, number 11, pp. 1533-1538 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Time to Re-evaluate the Guideline value for Manganese in Drinking Water”, "Enviromental Health Perspectives
Tác giả: Ljung Karin and Marie Vahter
Năm: 2007
30. NÁDASKÁ Gabriela, Juraj LESNÝ, Ivan MICHALÍK (2010), “Enviromental aspect of manganese chemistry”, Hungarian Electronic Journal of Science, pp. 1 - 16 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Enviromental aspect of manganese chemistry”, "Hungarian Electronic Journal of Science
Tác giả: NÁDASKÁ Gabriela, Juraj LESNÝ, Ivan MICHALÍK
Năm: 2010

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1.1.  Một số thông số vật lý quan trọng của Mn - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Bảng 1.1. Một số thông số vật lý quan trọng của Mn (Trang 10)
Bảng 1.2.  Tiêu chuẩn Mn trong nước uống của một số tổ chức, quốc gia - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Bảng 1.2. Tiêu chuẩn Mn trong nước uống của một số tổ chức, quốc gia (Trang 14)
Hình 1.1. Bản đồ phân bố nồng độ Mn tại vùng Araihazar, Băng-la-đét - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 1.1. Bản đồ phân bố nồng độ Mn tại vùng Araihazar, Băng-la-đét (Trang 15)
Bảng 1.3.  Tóm tắt một số nghiên cứu về ô nhiễm Mn trong nước ngầm ở Việt Nam - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Bảng 1.3. Tóm tắt một số nghiên cứu về ô nhiễm Mn trong nước ngầm ở Việt Nam (Trang 18)
Hình 1.2. Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh  đồng bằng sông Hồng[39] - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 1.2. Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh đồng bằng sông Hồng[39] (Trang 19)
Hình 1.3. Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh  đồng bằng sông Mê-kông[12] - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 1.3. Bản đồ phân bố nồng độ Mn trong nước giếng khoan tại một số tỉnh đồng bằng sông Mê-kông[12] (Trang 20)
Bảng 1.4. Tóm tắt một số nghiên cứu về sự tích lũy Mn trong tóc do phơi  nhiễm từ nguồn nước - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Bảng 1.4. Tóm tắt một số nghiên cứu về sự tích lũy Mn trong tóc do phơi nhiễm từ nguồn nước (Trang 25)
Hình 2.1.  Địa điểm nghiên cứu - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 2.1. Địa điểm nghiên cứu (Trang 29)
Hình 2.2.  Sơ đồ khối thiết bị quang phổ hấp thụ  nguyên tử AAS - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 2.2. Sơ đồ khối thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (Trang 33)
Hình 3.1. Lọc mẫu nước - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 3.1. Lọc mẫu nước (Trang 36)
Hình 3.2.  Qui trình phân tích Mn trong mẫu tóc - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 3.2. Qui trình phân tích Mn trong mẫu tóc (Trang 39)
Hình 3.3.  Một số hình ảnh xử lí mẫu tóc - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 3.3. Một số hình ảnh xử lí mẫu tóc (Trang 40)
Hình 4.1. Đường chuẩn Mn trên thiết bị AA-6800 - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Hình 4.1. Đường chuẩn Mn trên thiết bị AA-6800 (Trang 43)
Bảng 4.2. Hiệu suất thu hồi trên mẫu tóc kiểm chứng - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Bảng 4.2. Hiệu suất thu hồi trên mẫu tóc kiểm chứng (Trang 43)
Bảng 4.4. Độ lặp lại của qui trình phân tích mẫu tóc - nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước giếng khoan và sự tích lũy trong cơ thể người dân tại xã thượng cát, huyện từ liêm, hà nội
Bảng 4.4. Độ lặp lại của qui trình phân tích mẫu tóc (Trang 45)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm