ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ MINH TÂN ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM CÁC CHẤT CƠ CLO MẠCH NGẮN TRONG NƯỚC CẤP SINH HOẠT TẠI MỘT SỐ VÙNG THUỘC NỘI THÀNH HÀ
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGÔ THỊ MINH TÂN
ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM CÁC CHẤT CƠ CLO MẠCH NGẮN TRONG NƯỚC CẤP SINH HOẠT TẠI MỘT SỐ VÙNG
THUỘC NỘI THÀNH HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
HÀ NỘI – 2012
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGÔ THỊ MINH TÂN
ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM CÁC CHẤT CƠ CLO MẠCH NGẮN TRONG NƯỚC CẤP SINH HOẠT TẠI MỘT SỐ VÙNG
THUỘC NỘI THÀNH HÀ NỘI
Chuyên ngành: Hoá môi trường
Mã số: 60.44.41
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS ĐỖ QUANG HUY
HÀ NỘI – 2012
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Quang Huy đã giao đề tài và hướng dẫn tôi hoàn thành bản luận văn Thạc sỹ này
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Y Hà Nôi, lãnh đạo Ban và toàn thể anh chị em trong Ban 10-80 đã quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi có thể tham gia khoá học cao học trong suốt thời gian hai năm qua
Qua đây, tôi xin cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong Khoa Hoá học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, các bạn học viên lớp cao học K20 (khoá 2009 – 2011) đã cùng cộng tác giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn
Xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn ủng hộ và động viên tôi trong qua trình học tập
Hà Nội, tháng 1 năm 2012
Học viên cao học
Ngô Thị Minh Tân
Trang 4MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU……… 1
Chương 1 TỔNG QUAN……… 3
1.1 Giới thiệu về các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi……… 3
1.2 Giới thiệu về các hợp chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi……… 4
1.3 Cấu tạo và tính chất của một số chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi… 6
1.3.1 Diclometan……… 6
1.3.2 Triclometan……… 8
1.3.3 Tricloetylen……… 11
1.3.4 Tetracloetylen……… 14
1.4 Sự lưu chuyển và tác hại của các chất cơ clo mạch ngắn đối với sức khỏe con người……… 15
1.5 Các phương pháp chuẩn bị mẫu……… 16
1.5.1 Giới thiệu chung……… 16
1.5.2 Các kĩ thuật chuẩn bị mẫu truyền thống……… 17
1.5.3 Một số kỹ thuật chuẩn bị mẫu hiện đại……… 21
1.6 Tổng quan về nước cấp sinh hoạt và hệ thống cấp nước……… 24
1.6.1 Nước cấp sinh hoạt……… 24
1.6.2 Các loại nguồn nước dùng để cấp nước sinh hoạt……… 25
1.6.3 Hệ thống cấp nước……… 26
1.6.4 Quy trình sử lý nước trong hệ thống……… 27
Trang 5Chương 2 THỰC NGHIỆM……… 30
2.1 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ………
2.1.1 Hóa chất………
30 2.1.2 Thiết bị và dụng cụ……… 30
2.2 Phương pháp nghiên cứu……… 31
2.2.1 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu……… 31
2.3.2 Phương pháp tách chất bằng kỹ thuật không gian hơi……… 32
2.3 Các phương pháp xử lý số liệu……… 35
2.3.1 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng……… 35
2.3.1.1 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị phân tích 36
2.3.1.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp……… 37
2.3.2 Độ chính xác của phương pháp phân tích……… 38
2.3.3 Độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp phân tích……… 39
2.4 Lấy mẫu nghiên cứu……… 40
2.5 Chuẩn bị các dung dịch hỗn hợp chuẩn và mẫu chuẩn……… 45
2.5.1 Dung dịch hỗn hợp chuẩn……… 45
2.5.2 Mẫu chuẩn để xây dựng đường chuẩn ngoại……… 46
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……… 47
3.1 Xác định điều kiện phân tích các chất nghiên cứu bằng phương pháp sắc ký khí……… 47
3.2 Đánh giá phương pháp phân tích……… 50
3.2.1 Xây dựng đường chuẩn……… 50
3.2.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng……… 53
Trang 63.2.2.1 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị phân tích… 53
3.2.2.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp… 53
3.2.3 Độ chính xác của phương pháp phân tích……… 54
3.2.4 Độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp phân tích……… 55
3.3 Xác định hàm lượng các cơ clo mạch ngắn trong các mẫu thực tế… 56
KẾT LUẬN……… 65
KHUYẾN NGHỊ……… 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 67
PHỤ LỤC……… … 72
PL1 Một số hình ảnh lấy mẫu……… 73
PL2 Một số hình ảnh phân tích mẫu……… 74
PL3 Một số sắc ký đồ mẫu thực……… 75
Trang 7DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AOAC (Association of Analytical Communities)
Hiệp hội của các cộng đồng phân tích ECD (Electron Capture Detector) – Detectơ công kết điện tử
GC (Gas Chromatography) – Sắc ký khí
GC-ECD (Gas Chromatography - Electron Capture Detector) – Sắc ký khí
detectơ công kết điện tử GC-MS (Gas Chromatography Mass Spectrometry) – Sắc ký khí khối phổ
HS (Head Space) – Không gian hơi
LOD (Limit Of Detection) – Giới hạn phát hiện
LOQ (Limit Of Quantitation) – Giới hạn định lượng
R (Correl) – Hệ số tương quan
RSD (Relative Standard Deviation) – Độ lệch chuẩn tương đối
SD (Standard Deviation) – Độ lệch chuẩn
TB Trung bình
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
USEPA (US Environmental Protection Agency) –
Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ VOC (Volatile Organic Compounds) – Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi WHO (World Health Organization) – Tổ chức y tế thế giới
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
Trang
Bảng 1.1 Một số tiêu chuẩn qui định về nồng độ các chất cơ clo mạch
ngắn dễ bay hơi trong nước ăn uống 5
Bảng 1.2 Một số quá trình cơ bản trong xử lý nước cấp sinh hoạt 28
Bảng 2.1 Vị trí địa điểm lấy mẫu và ngày tháng lấy mẫu 43
Bảng 2.2 Nồng độ các chất trong mẫu chuẩn 46
Bảng 3.1 Giá trị thời gian lưu của các chất nghiên cứu 48
Bảng 3.2 Sự phụ thuộc độ lớn số đếm diện tích pic vào nồng độ các
chất nghiên cứu
51
Bảng 3.3 Phương trình định lượng và hệ số tương quan 51
Bảng 3.4 Giá trị LOD, LOQ của thiết bị phân tích 53
Bảng 3.5 Giá trị LODM, LOQM của phương pháp phân tích 53
Bảng 3.6 Sai số tương đối và độ lặp lại của phương pháp phân tích tại
các nồng độ khác nhau
54
Bảng 3.7 Độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp phân tích 55
Bảng 3.8 Nồng độ trung bình của CH2Cl2, CHCl3, C2HCl3 và C2Cl4
trong các mẫu nước sinh hoạt thuộc quận Hai Bà Trưng
57
Bảng 3.9 Nồng độ trung bình của CH2Cl2, CHCl3, C2HCl3 và C2Cl4
trong các mẫu nước sinh hoạt thuộcquận Đống Đa
59
Bảng 3.10 Nồng độ trung bình của CH2Cl2, CHCl3, C2HCl3 và C2Cl4
trong các mẫu nước sinh hoạt thuộc quận Cầu Giấy
61
Bảng 3.11 Nồng độ trung bình của CH2Cl2, CHCl3, C2HCl3 và C2Cl4
trong các mẫu nước sinh hoạt thuộc quận Thanh Xuân
63
Trang 9DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1 Sơ đồ sự lưu chuyển các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay
hơi trong môi trường
5
Hình 1.2 Mô hình kĩ thuật không gian hơi trực tiếp 22
Hình 1.3 Mô hình kĩ thuật vi chiết pha lỏng 23
Hình 1.4 Mô hình cấu tạo của bơm kim vi chiết pha rắn 24
Hình 1.5 Hệ thống cấp nước sinh hoạt 26
Hình 1.6 Hệ thống xử lý nước sinh hoạt 28
Hình 2.1 Bộ dụng cụ dùng cho kỹ thuật không gian hơi 31
Hình 2.2 Thiết bị lấy mẫu không gian hơi 33
Hình 2.3 Xác định LOD dựa trên sắc ký đồ của thiết bị phân tích 36
Hình 2.4 Bản đồ hệ thống cung cấp nước của Cty TNHH
một thành viên nước sạch Hà Nội
42
Hình 3.1 Sắc kí đồ chất chuẩn diclometan 48
Hình 3.2 Đường chuẩn triclometan 49
Hình 3.3 Sắc kí đồ đường chuẩn tetracloetylen 49
Hình 3.4 Đường chuẩn tricloetylen 50
Hình 3.5 Đường chuẩn định lượng diclometan, triclometan,
tricloetylen, tetracloetylen
52
Hình 3.6 Sắc kí đồ phân tích mẫu nước sinh hoạt lấy ở phường
Trung Hòa quận Cầu Giấy
62
Hình 3.7 Sắc kí đồ phân tích mẫu nước sinh hoạt lấy ở phường
Yên Hòa quận Cầu Giấy
63
Trang 10Hình PL1.1 Một số hình ảnh lấy mẫu thực tế 73 Hình PL1.2 Một số hình ảnh phân tích mẫu 74 Hình PL2 Một số sắc đồ phân tích mẫu thực 75