Nghiên cứu, xác định hàm lượng các kim loại nặng asen, cadimi, chì trong bùn đáy ao nuôi tôm tại xã nguyễn việt khái, huyện phú tân, tỉnh cà mau bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

Các hợp chất AsIII c ộc tính m nh nhất thường gọi là th ch tín.

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

Nghệ An, 2014

Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH

Mã số học viên: 60 44 0118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

TS ĐINH THỊ TRƯỜNG GIANG

Nghệ An, 2014

Với ng i t n s u s c, e in ch n th nh c n c TS Đinh Th Trường Giang ã giao t i v t n t nh hướng dẫn, t o i u ki n cho e ho n

th nh u n v n n

E in ch n th nh c n c c th c trong ộ n H a ph n t ch và khoa Hóa học trường i học Vinh ã u n t o i u ki n v gi p e trong

qu tr nh học t p v nghiên cứu

Tôi c ng in g i ời c n n c c anh, em trong ph ng ph n t ch thuộc

Sở khoa học v c ng ngh t nh Đ ng Th p ã u n t n t nh gi p t i trong suốt qu tr nh th c nghi

Lu n v n n ược ho n th nh t i Trường Đ i Học Vinh

n n 30 t n 9 năm 2014

c v n

Trịnh Công Cuộc

MỤC LỤC Lời cảm ơn

Danh mục các ký hiệu

MỞ ĐẦU……… ……1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……….……… 3

1 1 Giới thi u v ki o i nặng……… ………3

1.1.1 G ớ t ệu c un về k m loạ nặn ……… 3

1.1.2 Tín c ất vật lý của asen cad m v c ì……….…….…….3

1.1.3 Tín c ất óa c của asen cad m v c ì……….…….……….4

1.1.3.1 Tín c ất óa c của asen……….……….4

1.1.3.2 Tín c ất óa c của cad m ……… ………… …….5

1.1.3.3 Tín c ất óa c của c ì……… … …… 6

1.1.4 T n p ần bùn ao nuô tôm 7

1.1.5 Độc tín của k m loạ nặn 7

1.1.6 mức độ ản ưởn của asen c ì cad m l n tôm nuô 12

1 2 Giới thi u v c c phư ng ph p quang ph c nh c c ki o i 12

1.2.1 P ươn p p quan p ổ p t xạ n u n tử 12

1.2.2 P ươn p p quan p ổ ấp t ụ n u n tử 13

1.2.3 P ươn p p quan p ổ p t xạ plasma (ICP/MS) 14

1 3 C c phư ng ph p ý ẫu 14

1.3.1 Qu trìn xử lý mẫu ướt 15

1.3.2 Qu trìn xử lý mẫu k ô 16

1.3.3 Qu trìn xử lý mẫu k ô - ướt kết ợp 17

CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 18

2 1 Dụng cụ, thi t .18

2 2 H a chất v chất chuẩn 19

2 3 Lấ ẫu v o qu n ẫu 20

2.3.1 Lấ mẫu 20

2.3.2 Bảo quản mẫu 21

2.4 Qu tr nh ý ẫu 21

2.4.1 Đố vớ mẫu t ử p ân tíc asen (As) c ì (Pb) cad m (Cd)……… …21

2.4.2 Mẫu trắn 22

2.4.3 Mẫu k ểm so t 22

2 5 Đi u ki n o trên h thống AAS 23

2.5.1 Tín to n kết quả: 23

2.5.2 C c nộ dun n n cứu t ực n ệm 23

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

3.1 Các th ng số kh o s t 25

3.1.1 K ảo s t đ ều k ện đo AAS đố vớ asen (As) 25

3.1.2 K ảo s t đ ều k ện đo AAS đố vớ c ì (Pb) 25

3.1.3 K ảo s t đ ều k ện đo AAS đố vớ cad m (Cd) 26

3 2 X d ng ường chuẩn của asen, ch v cadi i 26

3.2.1 Xâ dựn đườn c uẩn của asen 26

3.2.2 Xâ dựn đườn c uẩn của c ì 27

3.2.3 Xâ dựn đườn c uẩn của cad m 28

3 3 Đ nh gi phư ng ph p 30

3.3.1 Đ n độ lặp lạ tr n dun dịc c uẩn As( ) Pb(II) Cd(II) 30

3.3.2 X c địn độ lặp lạ của p ươn p p tr n nền mẫu c ứa asen (As) c ì (Pb), cadimi (Cd) 31

3.4 T nh to n hi u suất thu h i của phép ph n t ch asen (As), ch (P ), cadimi (Cd) 33

3.4.1 Tín to n ệu suất t u ồ đố vớ As 33

3.4.2 Tín to n ệu suất t u ồ đố vớ Pb 34

3.4.3 Tính toán ệu suất t u ồ đố vớ Cd 34

3.5 X c nh giới h n ph t hi n (LOD) v giới h n nh ượng (LOQ) 35

3.6 Ph n t ch trên ẫu ùn ao nu i t .36

3.6.1 Kết quả p ân tíc mẫu t ực tế bùn đ ao đố vớ asen (As) 36

3.6.2 Kết quả p ân tíc mẫu t ực tế bùn đ ao đố vớ c ì (Pb) 39

3.6.3 Kết quả p ân tíc mẫu t ực tế bùn đ ao đố vớ cad m (Cd) 40

3.7 Đ nh gi s t n dư của ki o i nặng asen, ch , cadi i trong ùn ao nuôi tôm 41

KẾT LUẬN 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO………46

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

LO1DAU-1 (ao 1, ấ ẫu n u của hộ d n 1, o n 1)

LO1DAU-2 (ao 1, ấ ẫu n u của hộ d n 1, o n 2)

LOLO1GIUA-1 (ao 1 ấ ẫu n thứ hai của hộ d n 1, o n 1) LOLO1GIUA-2 (ao 1 ấ ẫu n thứ hai của hộ d n 1, o n 2) LO1CUOI-1(ao 1, ấ ẫu n thứ a của hộ d n 1, o n 1) LO1CUOI-2(ao 1, ấ ẫu n thứ a của hộ d n 1, o n 2) LO2DAU-1(ao 2, ấ ẫu n u của hộ d n 2, o n 1)

LO2DAU-2(ao 2, ấ ẫu n u của hộ d n 2, o n 2)

LO2GIUA-1 (ao 2, ấ ẫu n thứ hai của hộ d n 2, o n 1) LO2GIUA-2 (ao 2, ấ ẫu n thứ hai của hộ d n 2, o n 2) LO2CUOI-1 (ao 2, ấ ẫu n thứ a của hộ d n 2, o n 1) LO2CUOI-2 (ao 2, ấ ẫu n thứ a của hộ d n 2, o n 2) LO3DAU-1 (ao 3, ấ ẫu n u của hộ d n 3, o n 1)

LO3DAU-2 (ao 3, ấ ẫu n u của hộ d n 3, o n 2)

LO3GIUA-1 (ao 3, ấ ẫu n thứ hai của hộ d n 3, o n 1) LO3GIUA-2 (ao 3, ấ ẫu n thứ hai của hộ d n 3, o n 2) LO3CUOI-1 (ao 3, ấ ẫu n thứ 3 của hộ d n 3, o n 1) LO3CUOI-2 (ao 3, ấ ẫu n thứ 3 của hộ d n 3, o n 2) LO4DAU1-1 (ao 4, ấ ẫu n u của hộ d n 4, o n 1) LO4DAU1-2 (ao 4, ấ ẫu n u của hộ d n 4, o n 2) LO4GIUA-1 (ao 4, ấ ẫu n thứ 2 của hộ d n 4, o n 1)

LO4GIUA-2 (ao 4, ấ ẫu n thứ 2 của hộ d n 4, o n 2) LO4CUOI-1 (ao 4, ấ ẫu n thứ 3 của hộ d n 4, o n 1) LO4CUOI-2: (ao 4, ấ ẫu n thứ 3 của hộ d n 4, o n 2) LO5DAU1-1 (ao 5, ấ ẫu n u của hộ d n 5, o n 1) LO5DAU1-2 (ao 5, ấ ẫu n u của hộ d n 5, o n 2) LO5GIUA-1 (ao 5, ấ ẫu n thứ 2 của hộ d n 5, o n 1) LO5GIUA-2 (ao 5, ấ ẫu n thứ 2 của hộ d n 5, o n 2) LO5CUOI-1 (ao 5, ấ ẫu n thứ 3 của hộ d n 5, o n 1) LO5CUOI-2: (ao 5, ấ ẫu n thứ 3 của hộ d n 5, o n 2)

MỞ ĐẦU

Ngh nu i t thẻ ch n tr ng th canh ã g p ph n c i thi n ời sống của người d n vùng ven iển ã Ngu ễn Vi t Kh i, hu n Ph T n, t nh Cà Mau Tu nhiên trong qu tr nh nu i ã ph t sinh nhi u vấn v i trường

g nh hưởng n chất ượng t nu i Bùn ao ngu ên nh n ch nh

g nhiễ trong ao nu i v n i ph t sinh nh g nh hưởng n

t nu i như: v ng ang, en ang, ho i t ang…V v , qu n ý tốt ùn

ao sẽ ph ng tr nh ược những rủi ro v n ng cao n ng suất t nu i Trong ùn ao c c ki o i nặng c c chất nhiễ hi n di n ở n ng ộ rất nhỏ (pp , ppb), tu nhiên ch ng i g nh hưởng rất ng kể do ch ng

c c chất rất kh ph n hủ , c ộc t nh cao c kh n ng t ch v khu ch

i theo chuỗi thức n sinh học V v vấn nhiễ ki o i nặng trong

ùn ao nu i tôm t i ã Ngu ễn Vi t Kh i, hu n Ph T n, t nh Cà Mau là

ột vấn ang ược quan t

Vi c i u tra, nghiên cứu v nh gi c c ki o i nặng trong ùn áy ao

nu i t rất cấp thi t v n ột trong những u tố g nh hưởng n chất ượng cuộc sống của người d n C nhi u phư ng ph p ể c nh h ượng c c ki o i, tù thuộc v o h ượng chất ph n t ch c thể s dụng c c phư ng ph p kh c nhau: phư ng ph p ph n t ch thể t ch, phư ng

ph p ph n t ch trọng ượng, phư ng ph p i n h a, phư ng ph p phân tích

c ng cụ (phư ng ph p quang ph ph n t UV- VIS, phư ng ph p ph ph t ngu ên t AES, phư ng ph p ph hấp thụ ngu ên t AAS) Trong , phư ng ph p ph hấp thụ ngu ên t AAS phư ng ph p c ộ nh , ộ

chọn ọc cao, phù hợp với vi c c nh ượng v t ki o i asen, chì, cadimi

trong ùn ao nuôi tôm

Với ý do trên t i chọn t i:

“ N n cứu x c địn m lượn c c k m loạ asen, chì, cadimi, trong bùn đ ao tạ xã N u ễn ệt K u ện P ú Tân tỉn C Mau bằn

p ươn p p quan p ổ ấp t ụ n u n tử (AAS)’’.

Mục ch nghiên cứu:

X c nh ược h ượng asen, cadimi, chì trong ùn ao v nh

gi ức ộ nhiễ ki o i nặng trong ùn ao nu i t thẻ ch n tr ng thâ canh ở ã Ngu ễn Vi t Kh i, Hu n Ph T n, t nh C Mau Để th c

hi n ục ch trên t i ra những nhi vụ nghiên cứu :

- Phư ng ph p ý c c ẫu ùn ao ể c nh h ượng c c

- X c nh ộ ặp i trên dung d ch chuẩn t i 3 iể của ường chuẩn

- Đ nh gi ức ộ t n dư của c c ki o i nặng As, Cd, Pb trong bùn

ao nu i t

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1 1 Giới thiệu về kim loại nặng

1.1.1 Giới thiệu chung về kim loại nặng

Ki o i nặng những ki o i c tỷ trọng ớn h n 5g/c 3

và thông thường ch những ki o i hoặc c c ki iên quan n s nhiễ v ộc

h i Tu nhiên ch ng c ng ao g những ngu ên tố ki o i c n thi t cho

ột số sinh v t ở n ng ộ thấp Ki o i nặng ược ược chia 3 o i: c c

ki o i ộc (Hg, Cr, P , Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những ki o i quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), c c ki o i ph ng (U, Th, Ra, A ,…) Tỷ trọng của những ki o i n th ng thường ớn h n 5g/c 3 Ki o i nặng hi n

di n trong t nhiên u c trong ất v nước, h ượng của ch ng thường

t ng cao do t c ộng của con người C c ki o i nặng do t c ộng của con người ngu n g nhiễ ki o i nặng chủ u khi ch ng i v o i trường ất v nước C c ki o i do ho t ộng của con người như As, Cd, Cu,

Ni v Zn th i ra ước t nh nhi u h n so với ngu n ki o i c trong t nhiên, ặc i t ối với ch 17 n Ngu n ki o i nặng i

v o ất v nước do t c ộng của con người ằng c c con ường chủ u như

n ph n, ã ùn cống v thuốc o v th c v t v c c con ường phụ như khai kho ng v kỹ ngh ha ng ọng từ kh ng kh

1.1.2 Tính chất vật lý của asen, cadimi và chì [21]

Asen c ột v i d ng thù h nh, d ng ki o i v d ng kh ng ki o i Ở d ng

kh ng ki o i asen ược t o nên khi ngưng tụ h i của n Đ chất r n

u v ng, ở nhi t ộ thường dưới t c dụng của nh s ng n chu ển nhanh

th nh ột Ở d ng ki o i: Asen c u v d ng n nhất, dễ nghi n nhỏ th nh ột, dẫn nhi t v dẫn i n tốt, h i asen c ùi tỏi rất ộc

74,92

817

610 5,727 5,84 1,15 Hộp ặt thoi

112,411 321,07

767 8,642 8,99 1,56 Lục gi c chặt

207,21 327,4

1740 11,350 7,42 1,75

L p phư ng

t di n

1.1.3 Tính chất hóa học của asen, cadimi và chì [10,11]

1.1.3.1 Tính chất hóa học của asen

Asen ngu ên tố vừa c t nh ki o i vừa c t nh phi ki V t nh n c

t nh chất giống ki o i nhưng h a t nh i giống các phi kim

Khi un n ng trong kh ng kh n ch t o th nh As2O3 u tr ng

4As + 3 O2  2As2O3

Ở d ng ột nhỏ As c thể ốc ch trong kh c o t o th nh tric orua

As + M  MAs ( un n ng, M = A , Ga, In, La)

Asen kh ng ph n ứng với nước, a it oãng nhưng tan trong HNO3 ặc, cường thủ , ki , chất i h a nh

As + 3HCl + HNO3  AsCl3 + NO↑ + 2H2O

As + 5 HNO3 + 2 H2O  3 H3AsO4 + 5 NO↑

2As + 6 NaOH  2NaAsO3 + 3H2

1.1.3.2 Tính chất hóa học của cadimi

Cadi i ngu ên tố tư ng ối ho t ộng Trong kh ng kh ẩ , Cd n ở nhi t ộ thường nhờ ng o it o v Nhưng ở nhi t ộ cao n ch ãnh

i t cho ngọn a u sẫ :

2Cd + O2  2CdO

T c dụng với ha ogen t o th nh iha ogenua, t c dụng với ưu huỳnh v

c c ngu ên tố kh ng ki o i kh c như photpho, se en…

Cd + S  CdS

Ở nhi t ộ thường cadi i n với nước v c ng o it o v , nhưng

ở nhi t ộ cao cadi i kh h i nước i n th nh o it

Cd + H2O  CdO + H2↑

Cd t c dụng dễ d ng với a it kh ng ph i chất o i ho , gi i ph ng kh

hi ro

Nh n chung, ch ki o i tư ng ối ho t ộng v ặt ho học Ở

i u ki n thường, ch o i ho t o th nh ớp o it u anh ao ọc ên trên ặt o v cho ch kh ng ti p c o i ho nữa:

kh tan của ớp o v ã chu ển th nh hợp chất tan:

PbCl2 + 2HCl  H2PbCl4

PbSO4 + H2SO4  Pb(HSO4)2

Với a it nitric ở ất kỳ n ng ộ n o, ch tư ng t c như ột ki o i:

3Pb + 8HNO3, loãng  3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O Khi c ặt o i, ch c thể tư ng t c với nước:

2Pb + 2H2O + O2  2Pb(OH)2

c thể tan trong a it a etic v c c a it hữu c kh c:

2Pb + 4CH3COOH + O2  2Pb(CH3COO)2 + 2H2O

Với dung d ch ki , ch c tư ng t c khi un n ng, gi i ph ng hi r :

- Ngu n nước cung cấp chứa nhi u chất ng

Đặc iể ùn t ch tụ ở ao u en v c ùi trứng thối H2S

1.1.5 Độc tính của kim loại nặng

Ki o i nặng ph n ố rộng rãi trên vỏ tr i ất Ch ng ược phong h a từ c c

d ng ất t nhiên, t n t i trong i trường dưới d ng ụi ha h a tan trong nước s ng h , nước iển, sa ng trong tr t ch Trong v ng hai th kỷ qua,

c c ki o i nặng ược th i ra từ ho t ộng của con người như: ho t ộng s n uất c ng nghi p (khai khoáng, giao thông, ch i n quặng ki o i, ), nước

th i sinh ho t, ho t ộng s n uất n ng nghi p (h a chất o v th c v t, thuốc trừ s u di t cỏ )… ã khi n cho h ượng ki o i nặng trong i trường t ng ên ng kể

Một số ki o i nặng rất c n thi t cho c thể sống v con người Ch ng

c c ngu ên tố vi ượng kh ng thể thi u, s ất c n ằng c c ki o i này

c nh hưởng tr c ti p tới sức khỏe của con người S t gi p ngừa nh thi u

u, kẽ t c nh n quan trọng trong h n 100 o i Enz e Trên nhãn của

c c ọ thuốc vita in, thuốc ung kho ng chất thường c Cr, Cu, Fe, Zn,

Mn, Mg, K, ch ng c h ượng thấp v ược i t n như ượng v t Lượng nhỏ c c ki o i n c trong khẩu ph n n của con người v ch ng th nh

ph n quan trọng trong c c ph n t sinh học như he og o in, hợp chất sinh

h a c n thi t kh c Nhưng n u c thể hấp thu ột ượng ớn c c ki o i n ,

ch ng c thể g rối o n qu tr nh sinh , g ộc cho c thể hoặc ất

t nh n ng của c c ki o i kh c [14]

Ki o i nặng c ộc t nh c c ki o i c tỷ trọng t nhất ớn gấp 5

n tỷ trọng của nước Ch ng c c ki o i n (kh ng tha gia v o qu trình sinh h a trong c thể) v c t nh t ch tụ sinh học (chu ển ti p trong chuỗi thức n v i v o c thể người) C c ki o i n ao g : Hg, Ni, Pb,

As, Cd, A , Pt, Cu, Cr, Mn… C c ki o i nặng khi nh p v o c thể sinh

v t g ộc t nh [24]

Ki o i nặng nh p v o c thể người qua ường h hấp, thức n

ha hấp thụ qua da ược t ch tụ trong c c theo thời gian sẽ t tới h ượng g ộc C c nghiên cứu ã ch ra rằng ki o i nặng c thể g rối

o n h nh vi của con người do t c ộng tr c ti p n chức n ng tư du v

th n kinh, g ộc cho c c c quan trong c thể như u, gan, th n, c quan

s n uất hooc on, c quan sinh s n, h th n kinh g rối o n chức n ng sinh

h a trong c thể do t ng kh n ng d ứng, g i n i gen C c

ki o i nặng c n t ng ộ a it trong u, c thể sẽ r t can i từ ư ng ể

du tr pH th ch hợp trong u dẫn n nh oãng ư ng C c nghiên cứu

ới ã ch ra rằng h ượng nhỏ c c ki o i nặng c thể g ộc h i cho sức khỏe con người nhưng ch ng g h u qu kh c nhau trên những con người cụ thể kh c nhau

S nhiễ ộc ki o i nặng kh ng ph i hi n tượng ch c trong thời

hi n i C c nh s học ã n i n trường hợp nhiễ rượu vang v nước nho do dùng nh chứa v dụng cụ un nấu thức n ằng ch B nh iên

d i A ice ở Wonder and h i th kỷ 19 ở những người do họ ã dùng thủ ng n như ột o i ngu ên i u Họ thường rối o n ý thức do nhiễ

ộc thủ ng n [14]

S nhiễ ộc ki o i nặng ã t ng ên nhanh ch ng từ những n 50 của th kỷ trước do h u qu của vi c s dụng ng c ng nhi u c c ki o i nặng trong c c ng nh s n uất c ng nghi p Ng na s nhiễ ộc ãn tính

c thể uất ph t từ vi c dùng ch trong s n, nước , c c h a chất trong qu

tr nh ch i n th c phẩ , c c s n phẩ “ch s c con người” ( ỹ phẩ , d u gội u, thuốc nhuộ t c, thuốc nh r ng, ph ng,…) Trong ã hội ng

na , con người kh ng thể tr nh ược s nhiễ c c h a chất ộc v c c ki

ộc Asen g ung thư da, t n thư ng gan, g nh d dày, b nh ngoài

da, b nh tim m ch…

Asen xâm nh p v o c thể qua 2 con ường:

Đường tiêu hóa: Nh n ược chủ y u thông qua th c phẩm mà nhi u nhất trong n iển, ặc bi t là lo i nhuyễn thể, hoặc do ti p xúc với thuốc b o v th c v t, hóa chất, thuốc, nước uống c h ượng As cao…

Đường hô hấp: As l ng ọng trong không khí gây tác h i tr c ti p cho con người qua ường hô hấp

Ngoài ra, Asen còn xâm nh p v o c thể người qua ti p xúc với da Asen

ở các tr ng thái t n t i kh c nhau th c ng kh c nhau v ộc t nh ối với sức khỏe con người H ượng Asen 0,01mg/kg có thể gây ch t người Các hợp chất As(III) c ộc tính m nh nhất ( thường gọi là th ch tín) Khi xâm nh p

v o c thể As(III) sẽ k t hợp với các nhóm – SH của Enzi trong người làm mất ho t tính của chúng.[16]

 Độc tính của Chì

Trong s n uất c ng nghi p th P c vai tr quan trọng, nhưng ối với c thể th chưa chứng inh ược P c vai tr t ch c c g Song ộc t nh của P

v c c hợp chất của n ối với c thể người v ộng v t th qu rõ Kh ng

kh , nước v th c phẩ nhiễ P u rất ngu hiể cho ọi người, nhất trẻ e ang ph t triển v ộng v t Ch c t c dụng t nh ên s ph t triển của ộ não trẻ e , P ức ch ọi ho t ộng của c c enz , kh ng ch ở não c n ở c c ộ ph n t o u, n t c nh n ph hủ h ng c u

Khi h ượng P trong u kho ng 0,3 pp th n ng n c n qu tr nh s dụng o i ể o i h a g ucoza t o ra n ng ượng cho qu tr nh sống, do cho c thể t ỏi Ở n ng ộ cao h n (>0,8 pp ) c thể g nên thi u u

do thi u he og o in H ượng ch trong u nằ trong kho ng ( >0,5 –

0,8 pp ) g ra s rối o n chức n ng của th n v ph hủ não Xư ng n i

t ng trữ, t ch tụ ch trong c thể, ở ch tư ng t c với photphat trong ư ng

r i tru n v o c c của c thể v thể hi n ộc t nh của n [24]

V th tốt nhất tr nh những n i c P ở ất k d ng n o, ng thời trong dinh dư ng ch ý dùng o i th c phẩ c h ượng P dưới qu nh cho phép v c ủ Ca v Mg ể h n ch t c ộng của P V dù ch ng ta kh ng uốn th c ng u n c ột ượng P rất nhỏ nhất nh vẫn th nh p v o c thể của ch ng ta qua ường n uống v h t thở V th nên uống sữa, n nhi u rau anh, c c o i th c phẩ v uống gi u vita in B1 v vita in C th c

ợi cho vi c chống i v h n ch nh hưởng của P ối với c thể

C c chất ược dùng ể gi i ộc ch EDTA, 2,3- dimercaptopropanol, penici a in… , do ch ng t o với P c c phức che at n v ược o th i

ra ngo i qua nước tiểu

Ph n ớn cadi i th nh p v o c thể con người ược giữ i ở th n v ược o th i, c n ột ph n t (kho ng 1%) ược giữ i trong th n, do cadi i iên k t với protein t o th nh eta otionein c ở th n Ph n c n i ược giữ i trong c thể v d n d n ược t ch uỹ cùng với tu i t c Khi

ượng cadi i ược t ch trữ ớn, n c thể th chỗ ion Zn2+

trong các enzim quan trọng v g ra rối o n tiêu ho v c c chứng nh rối o n chức n ng

th n, thi u u, t ng hu t p, ph huỷ tuỷ sống, g ung thư [20]

1.1.6 Mức độ ảnh hưởng của asen, chì, cadimi lên tôm nuôi

Sinh v t c n ki o i thi t u ể du trù s sống Tu nhiên, khi vượt qu

nhu c u th ki o i nặng sẽ t ch sinh học v g ộc cho t o Ki o i nặng tư ng t c v i n i nội o hoặc iên k t với nội o h nh th nh nên những enz e ph n hủ protein, t ng s t ng hợp c c protein d thường

những c ch g ộc thường gặp nhất của nhi u ki o i nặng

V ặc t nh c n, ki o i kh ng thể ph n hủ th nh c c hợp ph n nhỏ

h n ể g ộc, ch ng thường g n k t với c c hợp chất hữu c H thống enz e trong c thể kh ng c chức n ng kh ộc g ra ởi ki o i nặng

Khi ao kh ng s ch c chứa nhi u chất hữu c , kh ộc v ột số ki

o i nặng g nh hưởng rất ớn n t nu i như v ng ang, en ang, ho i

t ang …

1 2 Giới thiệu về các phương pháp quang phổ xác định các kim loại

1.2.1 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử

Khi ở i u ki n thường, ngu ên t kh ng thu ha ph t ra n ng ượng nhưng n u k ch th ch th c c i n t ho tr sẽ nh n n ng ượng chu ển ên

tr ng th i c n ng ượng cao h n (tr ng th i k ch th ch) Tr ng th i n kh ng

n, ch ng c u hướng gi i ph ng n ng ượng ể trở v tr ng th i an u

n vững dưới d ng c c ức C c ức n t o ra ph ph t của ngu ên t [8]

Phư ng ph p AES d a trên s uất hi n ph ph t của ngu ên t t

do của ngu ên tố ph n t ch ở tr ng th i kh khi c s tư ng t c với ngu n

n ng ượng phù hợp Hi n na , người ta dùng ột số ngu n n ng ượng ể

k ch th ch ph AES như ngọn a èn kh , h quang i n, tia a i n, p as a cao t n c ứng (ICP)…

Nh n chung, phư ng ph p AES t ộ nh rất cao (thường từ n 10-3

n n 10-4%), i tốn t ẫu, c thể ph n t ch ng thời nhi u ngu ên tố trong cùng ột ẫu V v , phư ng ph p dùng ể kiể tra nh gi ho chất, ngu ên i u tinh khi t, ph n t ch ượng v t ion ki o i ộc trong nước,

ư ng th c, th c phẩ Tu nhiên, phư ng ph p n i ch cho i t th nh

ph n ngu ên tố trong ẫu kh ng ch ra ược tr ng th i iên k t của n trong ẫu

Nhi u t c gi ã s dụng ngu n p as a cao t n c ứng k ch th ch ph AES ể c nh h ượng Cd, Cu v P trong ẫu nước, t hi u suất thu

h i kh cao

1.2.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Khi ngu ên t t n t i t do ở thể kh v ở tr ng th i n ng ượng c n,

th ngu ên t kh ng thu ha kh ng ph t ra n ng ượng Tức ngu ên t ở

tr ng th i c n Song n u ngu ên t ang t n t i ở tr ng th i n ch ng

ta k ch th ch n ằng ột chù tia s ng n s c c n ng ượng phù hợp, c

ộ d i s ng trùng với c c v ch ph ph t ặc trưng của ngu ên tố , th

ch ng sẽ hấp thụ c c tia s ng sinh ra ột o i ph của ngu ên t Ph n

ược gọi ph hấp thụ của ngu ên t [8]

Phư ng ph p ph hấp thụ ngu ên t d a trên s uất hi n của ph hấp thụ ngu ên t khi ngu ên t t n t i ở tr ng th i kh t do v trong ức n ng ượng c n

Phư ng ph p n c thể ph n t ch ược ượng v t của h u h t c c ki

o i v c những hợp chất hữu c ha anion kh ng c ph hấp thụ ngu ên t

Do n ược s dụng rộng rãi trong c c ngh nh: a chất, c ng nghi p ho học, ho d u, học, sinh ho , c ng nghi p dược phẩ , n ng nghi p v th c phẩ …

T c gi Ngu ễn Ngọc S n[13] ã s dụng phư ng ph p ph hấp thụ ngu ên t kh ng ngọn a GF-AAS ể c nh ượng v t ch trong ất hi tinh khi t (≥ 99,5%) c so s nh với kỹ thu t ICP-MS v c ưa ra nh n ét: phư ng ph p GF-AAS c thể c nh t p chất trong ất hi tinh khi t với

ộ nh v ộ ch nh c cao S sai kh c giữa hai phư ng ph p GF-AAS và ICP-MS rất nhỏ, dưới 9% ối với P

1.2.3 Phương pháp quang phổ phát xạ plasma (ICP/MS)[2]

Mẫu ph n hủ tới d ng ng nhất ằng c c phư ng ph p ph n hủ ẫu thích hợp, sau ược ưa v o ph n t ch trên thi t ICP-MS Mẫu ở d ng

ng nhất ược so h a th nh so kh v ưa tới t ngọn a ICP, ở

ra qu tr nh ngu ên t h a v ion h a C c ion ki o i ược thu nh n qua h thống ph n gi i ph theo số khối (t số khối ượng / i n t ch ion /z) v ược thu nh n c c t n hi u qua ộ nh n quang i n Pic ph hoặc số h t thu nh n ược ưu giữ trong t nh

Ở Vi t Na , thi t ICP-MS ã ược p ặt v s dụng trong ột số

vi n nghiên cứu như Vi n hi , Vi n nghiên cứu a chất-kho ng s n, Vi n

c ng ngh i trường, Khoa H a học-Đ i học khoa học t nhiên H Nội,

Do c kh n ng ph n t ch h ng o t c c ngu ên tố ki o i cùng ột

c với ộ nh v ộ ch nh c cao, nên ICP-MS ược ứng dụng trong nhi u

ng nh ngh kh c nhau như c ng ngh u n ki , ch t o , a chất, ĩnh

v c i trường,…

1 3 Các phương pháp xử lý mẫu

X ý ẫu ph n t ch ột qu tr nh phức t p, c qu tr nh h a học,

v t ý, ha v t ý v h a học k t hợp, ể ph n hủ ẫu chu ển c c chất, ha

c c ngu ên tố, ha c c ion c n c nh c trong ẫu ph n t ch an u v

d ng tan trong ột dung i th ch hợp như nước ha dung i hữu c ,… ể sau c thể c nh ược n theo ột phư ng ph p th ch hợp Tu nhiên

vi c ý ẫu ph n t ch i ược th c hiên theo rất nhi u kỹ thu t c ngu ên

ý, c ch v t ý v h a học c khi rất kh c nhau, tù theo ỗi o i ẫu v

êu c u của phư ng ph p phân tích

1.3.1 Quy trình xử lý mẫu ướt

* Xử lý bằn ax t mạn đặc nón

Dùng axit m nh ặc v n ng (v dụ HC , H2SO4), ha a it nh, ặc và

n ng c t nh o i h a nh (HNO3, HClO4), hoặc hỗn hợp 2 a it (HNO3 +

H2SO4), hay 3 axit (HNO3 + H2SO4 + HClO4), hoặc 1 a it ặc v 1 o h a

nh (H2SO4 + KMnO4)… ể ph n hủ ẫu trong i u ki n un n ng trong bình Kendan, trong ống nghi , trong cốc ha vi s ng

Lượng a it c n dùng ể ph n hủ ẫu thường gấp 10-15 n ượng

ẫu, tù thuộc ỗi oai ẫu v cấu tr c v t ý, h a học của n

Thời gian ph n hủ ẫu trong c c h hở, nh Kendan, ống nghi , cốc, thường từ v i giờ n h ng chục giờ tù o i ẫu v n chất của c c chất, c n n u trong vi s ng th ch c n 50-90 phút

Ưu - n ược đ ểm

H u như kh ng ất c c chất ph n t ch, nhất trong vi s ng Nhưng thời gian ph n hủ ẫu rất d i, trong i u ki n thường, tốn nhi u a it

ặc tinh khi t cao, nhất trong c c h hở Dễ nhiễ ẩn khi ý trong h

hở, do i trường ha a it dùng và ph i u i a it dư u, nên dễ nhiễ

ẩn, ụi v o ẫu

* Xử lý bằn dun dịc k ềm mạn đặc nón

Dùng dung d ch ki nh ặc n ng (NaOH, KOH 15-20%), ha hỗn hợp của ki nh v uối ki o i ki (NaOH + NaHCO3), ha ột ki

nh v pero it (KOH + Na2O2) n ng ộ ớn (10-20%), ể ph n hủ ẫu

ph n t ch trong i u ki n un n ng trong nh Kendan ha trong hộp k n, hoặc trong vi s ng

Lượng dung d ch ph n hủ : c n ượng ớn từ 8-15 n ượng ẫu

Thời gian ph n hủ ẫu: từ 4-10 giờ trong h hở C n trong trong h

vi s ng k n ch c n thời gian 1-2 giờ

Nhi t ộ ph n hủ nhi t ộ s i của dung d ch ki N thường nằ trong kho ng 150-200o

C

Ưu - n ược đ ểm

Ưu iể h u như kh ng ất chất ph n t ch, nhất c c ngu ên

tố c hợp chất dễ a h i v c c n n của ẫu dễ tan trong ki

Nhược iể tốn rất nhi u ki tinh khi t cao, kh n ng g nhiễ

ẩn dễ ra, o i ki dư rất kh kh n v ất nhi u th giờ

1.3.2 Quy trình xử lý mẫu khô

Kỹ thu t ý kh (tro h a kh ) kỹ thu t nung ể ý ẫu trong nung ở ột nhi t ộ th ch hợp (450-750oC), song th c chất ch ước

u tiên của qu tr nh ý ẫu V sau khi nung, ẫu ã c n i ph i ược

h a tan ( ý ti p) ằng dung d ch uối ha dung d ch a it phù hợp, th ới chu ển c c chất c n ph n t ch trong tro ẫu v o dung d ch ể sau c nh

n theo ột phư ng ph p ã chọn Khi nung, c c chất hữu c của ẫu sễ

ốt ch th nh CO2 v nước Thời gian nung c thể từ 5-12 giờ tù thuộc v o

ỗi o i chất phân tích, cấu tr c, d ng iên k t của c c chất trong ẫu

*Ưu - n ược đ ểm

Thao t c v c ch n gi n, kh ng ph i dùng nhi u a it ặc tinh khi t cao t ti n, ý ược tri t ể nhất c c ẫu n n hữu c , ốt ch h t

c c chất hữu c , v th dung d ch ẫu thu ược s ch

Nhưng c nhược iể c thể ất ột số chất dễ a h i, v dụ như:

Cd, P , Zn, Sn, S ,… n u kh ng c chất phụ gia v chất o v

1.3.3 Quy trình xử lý mẫu khô - ướt kết hợp

Ngu ên t c của kỹ thu t n ẫu ược ph n hủ trong chén ha cốc nung Trước tiên người ta ý ướt s ộ ằng ột ượng nhỏ a it v chất phụ gia, ể ph v cấu tr c an u của c c hợp chất ẫu v t o i u ki n giữ

ột số ngu ên tố c thể a h i khi nung Sau nung ở nhi t ộ th ch hợp

V th ượng a it dùng ể ý thường ch ằng 1/4 ha 1/5 ượng c n dùng cho ý ướt Sau nung sẽ nhanh h n v qu tr nh ý sẽ tri t ể h n

ý ướt, ng thời h n ch ược s ất của ột số ki o i khi nung Do ã

t n dụng ược ưu iể của c hai kỹ thu t ủ ý ướt v kh , nhất gi ớt ược c c o i h a chất (a it, ki tinh khi t cao) khi ý ướt, sau h a tan tro ẫu sẽ thu ược ẫu trong

CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

2 1 Dụng cụ, thiết bị

+ Pipet chia v ch (DIN A) : 1 ml, 10 ml, 50 ml

+ B nh nh ức (DIN A) : 100 ml, 500 ml, 1000 ml

+ M nghi n ẫu khô (Retsch)

+ Cân phân tích (Sartorius) c ộ ch nh c ± 0,1 g

+ B p ph ẫu (Foss), nhi t ộ un a 450o

C + Tủ sấ (Me ert), nhi t ộ sấ a 250o

C + Lò nung (Lenton), nhi t ộ nung a 1100oC

+ H thống quang ph hấp thụ ngu ên t AA-6300 Shimadzu/Nh t cùng với ộ ngu ên t h a ằng ngọn a (Flame), ộ t o h i h drua (HVG), ược thể hi n theo h nh 2 1 v h nh 2 2:

Hình 2.1: H thống quang ph hấp thụ ngu ên t - AA 6300/Shimadzu

Hình 2.2: Bộ t o h i h drua (HVG) cho AAS

- Natri bo hidrua 0,4%: Hòa tan 2,0000g NaBH4 và 2,5000g NaOH cho

v o nh nh ức 500 v pha oãng ằng nước cất cho n v ch

- Dung d ch Ka i iodua- axit ascobic: hòa tan 3,0000g kali iodua (KI) và 5,0000g L(+)- axit ascobic (C6H8O6) cho v o nh nh ức 100 v pha oãng ằng nước cất n v ch

* Dung d ch chuẩn As 1000 mg/l (Merck)

- Dung d ch chuẩn As 10 g/ : Dùng pipet h t 1 dung d ch chuẩn As

1000 g/ cho v o nh nh ức 100 Thê 5 a it c oh dric (HC ) 2

N v pha oãng ằng nước n v ch - Dung d ch chuẩn As 1 g/ : Dùng pipet

h t 10 dung d ch chuẩn As 10 g/ v o nh nh ức 100 Thê 5 ml

HC 2 N v pha oãng ằng nước n v ch