Phân tích đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong nghêu ở khu vực sông Gianh

Tóm tắt nội dung công trình sản phẩm: Trình bày tổng quan về yêu cầu đổi mới chương trình, đổi mới kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực; khái niệm, đặc điểm, quy trình dạy học tích hợp, cấu trúc giáo án tích hợp, điều kiện tiến hành dạy học tích hợp hiện nay. Thiết kế, tổ chức bài dạy tích hợp với lĩnh vực chính là Vật lí (Tác giả đã có 2 bài dạy tích hợp đạt 2 giải nhất cấp tỉnh, trong đó có 1 bài đạt giải Nhì cấp Quốc gia và 1 bài đạt giải Khuyến Khích cấp Quốc gia cuộc thi Dạy học theo chủ đề tích hợp). Thực nghiệm sư phạm các bài dạy tích hợp, các sản phẩm HS thiết kế, chế tạo; các hình ảnh, video HS trải nghiệm. Điều tra, tổng hợp, vẽ đồ thị, phân tích kết quả về việc HS lựa chọn mô hình dạy học tích hợp thích hợp ở Việt Nam.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

-*** -

BÀI DỰ THI “TRI THỨC TRẺ VÌ GIÁO DỤC”

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ

KIM LOẠI NẶNG TRONG NGHÊU Ở KHU VỰC SÔNG GIANH PHƯỜNG QUẢNG PHÚC, THỊ XÃ BA ĐỒN, TỈNH QUẢNG BÌNH

Quảng Bình, năm 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

-*** -

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG NGHÊU Ở KHU VỰC SÔNG GIANH PHƯỜNG QUẢNG PHÚC, THỊ XÃ BA ĐỒN,

TỈNH QUẢNG BÌNH

Nhóm sinh viên thực hiện đề tài:

1 Đoàn Thị Thảo Nhi ĐHSP Hóa K55

2 Võ Thị Loan ĐHSP Hóa K55

3 Trần Thị Khánh Chi ĐHSP Hóa K55

4 Thái Thị Huệ ĐHSP Hóa K55

Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Mậu Thành

Quảng Bình, năm 2016

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC BẢNG 4

DANH MỤC CÁC HÌNH 5

A MỞ ĐẦU 6

1 Lý do chọn đề tài 6

2 Mục tiêu nghiên cứu 7

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 7

4 Tình hình nghiên cứu 7

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 8

6 Phạm vi đề tài 8

7 Phương pháp nghiên cứu 9

8 Đóng góp của đề tài 9

9 Cấu trúc đề tài 10

B NỘI DUNG 11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 11

1.1 Sơ lược về thị xã Ba Đồn, tổng quan về nghêu 11

1.1.1 Sơ lược về thị xã Ba Đồn 11

1.1.2 Tổng quan về nghêu 11

1.2 Sơ lược về các nguyên tố vi lượng cadimi, đồng và chì 14

1.2.1 Cadimi 14

1.2.2 Đồng 16

1.2.3 Chì 17

1.3 Giới thiệu về phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) 19

1.3.1 Những vấn đề chung của phép đo AAS 19

1.3.2 Các kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu 22

1.3.3 Một số ảnh hưởng và các biện pháp khắc phục trong phép đo AAS 23

CHƯƠNG II NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Nội dung nghiên cứu 26

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 26

2.2.2 Nguyên liệu 26

2.2.3 Tiến hành thực nghiệm 26

2.2.4 Phương pháp phân tích 27

2.2.5 Phương pháp định lượng 27

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Kích thước và khối lượng của nghêu 29

3.2 Xác định hàm lượng nguyên tố cadimi, đồng và chì trong nghêu 29

3.2.1 Xây dựng đường chuẩn trong phép đo cadimi, đồng và chì 29

3.2.2 Khảo sát giới hạn định lượng của các phép đo 31

3.4 Đánh giá hàm lượng cadimi, đồng và chì trong nghêu so với tiêu chuẩn của Việt Nam 33

C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34

1 Kết luận 34

2 Kiến nghị 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35

PHỤ LỤC 37

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Điều kiê ̣n đo F-AAS xác đi ̣nh cadimi, đồng và chì trong nghêu 27

Bảng 3.1 Kích thước và khối lượng của nghêu cửa sông Gianh 29

Bảng 3.2 Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ cadimi 29

Bảng 3.4 Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ chì 31

Bảng 3.3 Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ đồng 30

Bảng 3.5 Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ tính từ phương trình đường chuẩn A= bC + a 32

Bảng 3.6 Kết quả xác định hàm lượng Cd, Cu và Pb trong thịt nghêu ở khu vực sông Gianh phường Quảng Phúc 32

Bảng 3.7 Kết quả so sánh hàm lượng Cd, Cu và Pb với thực phẩm thịt 33

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Một số hình ảnh về nghêu 12

Hình 1.2.Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ A và nồng độ Cx 20

Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử 21

Hình 2.1 Quy trình xử lý mẫu và phân tích Cd, Cu và Pb trong nghêu bằng phương pháp AAS 27

Hình 3.1 Đường chuẩn xác định cadimi trong nghêu 30

Hình 3.2 Đường chuẩn xác định đồng trong nghêu 30

Hình 3.3 Đường chuẩn xác định chì trong nghêu 31

A MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sông Gianh - con sông chảy qua địa bàn tỉnh Quảng Bình có tên cội nguồn Linh Giang - là dòng sông linh thiêng cắt ngang đất nước Sông đã trở thành giới tuyến chia cắt đằng ngoài và đằng trong thời Trịnh - Nguyễn phân tranh; cùng với thế núi thế sông đắc địa đã hun đúc cho con người Quảng Bình một bản lĩnh cứng cỏi, vững vàng, một tâm hồn trong sáng và tự do Trải qua bao thăng trầm của lịch sử, sông Gianh một thời mang danh dòng sông chiến địa nay trở lại dáng vẻ hiền hòa, thơ mộng vốn có của nó Sông Gianh giờ đây có vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế của tỉnh Quảng Bình, con sông là nơi cung cấp nguồn thủy hải sản phong phú, sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều

món ăn đặc sản, trong đó nghêu là một món ăn rất được ưa chuộng

Nghêu ( Meretrix lyrata) là loài động vật nhuyễn thể thuộc nhóm thân mềm hai mảnh vỏ, thường sống ở gần các bờ biển hay khá phổ biến ở nhiều cửa sông Đã từ rất lâu, thịt nghêu được xếp vào loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, giúp cơ thể bổ sung nhiều chất và tăng cường khả năng chống bệnh như Alzheimer, bệnh thiếu máu, chống bệnh viêm khớp, tăng cường hệ miễn dịch, điều tiết nồng độ đường trong máu, giúp răng lợi khỏe mạnh, tốt cho tuyến giáp, tốt cho ăn kiêng và bệnh tim Trong đó, khu vực cửa sông Gianh là nơi cung cấp nguồn nghêu lớn cho thị xã và các vùng lân cận Một nguy cơ hiện hữu là khu vực cửa sông Gianh hàng năm phải tiếp nhận nhiều nguồn thải gây ô nhiễm môi trường từ các hoạt động phát triển kinh tế xã hội Các chất ô nhiễm từ các nguồn công nghiệp ( hoạt động cảng, giao thông thủy, đóng và sửa chữa tàu, phá dỡ tàu cũ, ), nông nghiệp và sinh hoạt Các độc chất sẽ tích tụ vào sinh vật sống trong môi trường vùng cửa sông Gianh, một trong những loài sống phổ biến ở đây

là nghêu Meretrix lyrata

Sử dụng các loài động vật hai mảnh vỏ để giám sát ô nhiễm kim loại nặng cho phép đánh giá được diễn biến hàm lượng kim loại nặng trong môi trường, có tính ổn định cao nhờ sự ổn định của hàm lượng kim loại nặng trong cơ thể Ngoài ra, điều này còn cho biết sự tác động tiêu cực của chất ô nhiễm đến các loài sinh vật, đồng thời có thể đưa ra những thông tin ý nghĩa liên quan đến vệ sinh thực phẩm cho con người Các nghiên cứu trên thế giới về các loài trong họ Veneridae đều chỉ ra chúng có khả năng tích lũy cao các kim loại nặng, đặc biệt là As, Cd, Cu, Pb, Hg,

Những năm gần đây, sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Quảng Bình đã có những hành động tích cực nhằm phát triển và bảo vệ nguồn tài nguyên thủy sản, tạo điều kiện để thủy sản sinh trưởng và phát triển cũng như bảo vệ môi trường tự nhiên ở dòng sông Gianh Với tình trạng “nóng” báo động về an toàn thực phẩm

như hiện nay đề tài “Phân tích, đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong

nghêu ở khu vực sông Gianh phường Quảng Phúc, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình” có nhiều ý nghĩa khoa học và rất thiết thực

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng ( Cd, Cu và Pb) trong nghêu

- Đưa ra số liệu và kết luận đánh giá thực trạng về hàm lượng kim loại nặng trong nghêu Từ đó so sánh với các quy chuẩn cho phép kim loại nặng trong thực phẩm của Bộ Y tế và Bộ Khoa học và công nghệ, làm cơ sở cho việc sử dụng thực phẩm nghêu trong tỉnh theo hướng an toàn và bền vững

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm của nghêu, các hàm lượng nguyên tố kim loại nặng có trong nghêu đặc biệt là Cd, Cu và Pb

- Nghiên cứu điều kiện tự nhiên: Sông ngòi, khu vực, độ sâu - cạn,…có ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu và Pb trong nghêu không?

- Đánh giá hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu và Pb trong nghêu sau khi phân tích và so sánh với các quy chuẩn Quốc gia cho phép

4 Tình hình nghiên cứu

Ô nhiễm môi sinh tạo nên độc tố trong thủy hải sản ở Việt Nam đang ở mức báo động và bị coi là leo thang song song với sự phát triển của kinh tế trong những năm

vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ, điển hình là nghêu có ý nghĩa quan trọng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là hóa phân tích, hóa môi trường và sức khỏe con người Trên thế giới cũng như trong nước đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này như: Nghiên cứu, xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể ở khu vực

Hồ Tây; nghiên cứu, xác định, đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong thịt nghêu ở khu vực sông Gianh phường Quảng Phúc thị xã Ba Đồn tỉnh Quảng Bình;

nghiên cứu sự tích lũy các kim loại cadimi, chì, đồng, kẽm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng biển Cửa Hội, tỉnh Nghệ An; nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng (Hg, Cd,

Pb, Cr) trong các loài động vật hai mảnh vỏ ở một số cửa sông tại khu vực miền Trung, Việt Nam Do đặc thù về điều kiện tự nhiên, sông ngòi mà mỗi đề tài lại nghiên cứu về từng động vật nhuyễn thể khác nhau, phân tích, đánh giá từng kim loại khác nhau

Ở địa bàn tỉnh Quảng Bình, các đề tài nghiên cứu về phân tích, đánh giá hàm lượng các kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể còn ít, đặc biệt là nghêu - một món

ăn được ưa chuộng và có thành phần dinh dưỡng cao

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Thu thập tài liệu có liên quan đến môn hóa học, môi trường, đặc biệt là phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu, Pb và các quy chuẩn Quốc gia do bộ y tế, bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ban hành

- Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng ( Cd, Cu và Pb) trong nghêu

- Đưa ra số liệu và kết luận đánh giá thực trạng về hàm lượng kim loại nặng trong nghêu Từ đó so sánh với các quy chuẩn cho phép kim loại nặng trong thực phẩm của

Bộ Y tế và Bộ Khoa học và công nghệ, làm cơ sở cho việc sử dụng thực phẩm nghêu trong tỉnh theo hướng an toàn và bền vững

6 Phạm vi đề tài

- Nội dung:

+ Thu thập tài liệu có liên quan đến môn hóa học, môi trường, đặc biệt là phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu, Pb và các quy chuẩn Quốc gia do bộ y tế, bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ban hành + Tìm hiểu, khảo sát về hiện trạng và thực trạng khả năng sinh sống, đánh bắt và tiêu thụ nghêu tại khu vực sông Gianh phường Quảng Phúc, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình + Tính toán, so sánh và lựa chọn phương pháp phân tích hiệu quả, phù hợp nhất với điều kiện hiện có tại phòng thí nghiệm cơ sở

+ Lập kế hoạch cho các đợt lấy mẫu (dự kiến 4 đợt lấy) sau đó tiến hành xử lý mẫu của từng đợt dứt điểm lấy rồi đem phân tích, nhận kết quả phân tích Làm lại các đợt lấy mẫu như trên với 4 đợt theo dự kiến Mỗi đợt lấy mẫu cách nhau ít nhất 15 ngày tùy vào đặc điểm sinh sống của nghêu và điều kiện tự nhiên để chọn đợt đi lấy mẫu thích hợp nhất

- Khi có kết quả phân tích thì lập biểu đồ, bảng biểu, hình phổ, xử lý số liệu phục

- Hoàn thiện báo cáo, từ kết quả phân tích được đem so sánh với các quy chuẩn Quốc gia cho phép, từ đó rút ra bản kết luận và kiến nghị nếu có

- Thời gian: 6 tháng, bắt đầu từ tháng 11 năm 2015 và kết thúc tháng 4 năm 2016

- Địa điểm:

+ Nghêu ở khu vực cửa sông Gianh phường Quảng Phúc, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình

+ Phòng thí nghiệm hóa học Trường Đại học Quảng Bình

+ Phòng thí nghiệm Trung tâm Kỹ thuật Đo lường Thử nghiệm - Chi cu ̣c Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quảng Bình

7 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài (sách, báo, internet, địa chính…)

- Khảo sát địa hình, sông ngòi, địa điểm nghêu hay sinh sống trên khu vực sông Gianh

- Xử lí mẫu bằng hóa chất, đem phân tích

- Xử lí số liệu, kết quả phân tích

- Trình bày kết quả nghiên cứu, viết báo cáo

9 Cấu trúc đề tài

Đề tài có cấu trúc gồm 3 phần:

A MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

Chương 2 Nội dung và thực nghiệm

Chương 3 Kết quả và thảo luận

C KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ

B NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

1.1 Sơ lược về thị xã Ba Đồn, tổng quan về nghêu

1.1.1 Sơ lược về thị xã Ba Đồn [14, 19]

Thị xã Ba Đồn ở tọa độ trung tâm: 106°15’15” kinh độ đông; 17°28’07” vĩ

phường và 10 xã) Địa giới hành chính thị xã Ba Đồn có phía Đông giáp Biển Đông, phía Tây giáp huyện Tuyên Hóa, phía Nam giáp huyện Bố Trạch và phía Bắc giáp huyện Quảng Trạch

Sông Gianh là con sông chảy trên địa phận tỉnh Quảng Bình, bắt nguồn từ khu vực ven núi Cô Pi cao 2.017 m thuộc dãy Trường Sơn, chảy qua địa phận các huyện Minh

Hóa, Tuyên Hoá, Quảng Trạch, Bố Trạch để đổ ra biển Đông ở Cửa Gianh

Dòng chảy ở thượng nguồn theo hình chữ V với hướng chủ đạo là Tây Nam - Đông Bắc Từ điểm giáp ranh ba xã Thanh Thạch, Hương Hóa, Kim Hóa bắt đầu chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Tới ranh giới hai xã Kim Hóa và Lệ Hóa nó tiếp nhận thêm nước từ một chi lưu nhỏ phía hữu ngạn, chảy về từ phía Tây Phía dưới thị trấn Ba Đồn khoảng 3 km, sông Gianh tiếp nhận thêm nước từ chi lưu phía hữu ngạn, chảy ra từ khu vực Phong Nha - Kẻ Bàng

Sông Gianh dài khoảng 160 km, mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11, chiếm khoảng

độ đục trung bình năm 192 g/m³ và hệ số xâm thực 168 tấn/km² năm Tàu thuyền có thể qua lại đoạn sông ở hạ lưu, từ Cửa Gianh đến Ba Đồn 6 km, đến thị trấn Đồng Lê huyện Tuyên Hóa là 47 km Đoạn thượng lưu từ Khe Nét trở về nguồn dài khoảng 70 - 80 km, lòng sông nhiều thác ghềnh Khoảng 20 km đầu nguồn đá đổ ngổn ngang trong lòng sông Tới Đồng Tâm, lòng sông rộng khoảng 80 – 90 m, lớn nhất 110 – 115 m Đoạn từ các xã Phù Hóa, Quảng Tiên tới thị trấn Ba Đồn, lòng sông có 5 cồn, đảo nhỏ trên sông, trong đó đảo dài nhất khoảng 3,8 km rộng nhất khoảng 0,8 km Ngay dưới Ba Đồn lòng sông rộng tới 1 km

1.1.2 Tổng quan về nghêu [3, 6]

Nghêu thích sống ở bãi triều trên vùng biển cạn Chất đáy nơi nghêu phân bố

là cát pha bùn (tỷ lệ cát thích hợp là 60 - 70%) hay sống vùi trong đáy cát bùn của vùng triều, chủ yếu ở giải triều giữa và dưới triều, có thể gặp ở độ sâu 4m Trong tự nhiên chưa gặp loài này ở vùng đáy bùn, đáy rắn chắc Nghêu phân bố ở vùng biển ấm, trên thế giới

nghêu có mặt ở Đài Loan và Việt Nam Ở Việt Nam, nghêu có nhiều ở Gò Công Đông ( Tiền Giang), Bình Đại, Ba Trị, Thạnh Phú ( Bến Tre), Cầu Ngang, Duyên Hải ( Trà Vinh) , Vĩnh Châu ( Sóc Trăng), Bạc Liêu, Vĩnh Lơi, Ngọc Hiển ( Minh Hải), ven biển Cần Giờ ( Thành phố Hồ Chí Minh), chưa thấy ở ven biển Bắc bộ, Trung bộ Nghêu là loại động vật thân mềm hai mảnh vỏ (nhuyễn thể) thuộc họ Veneridae chuyên sống ở vùng nước ven biển có độ mặn cao, nhiều đất cát sỏi, phân bố khá phổ biến ở vùng biển nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới Nghêu có thân hình tròn, màu trắng hoặc vàng nhạt như hình 1.1

Hình 1.1 Một số hình ảnh về nghêu

* Đặc điểm dinh dưỡng

Nghêu là động vật ăn lọc, không có khả năng chủ động săn mồi và chọn lọc thức ăn, 90% thức ăn là mùn bã hữu cơ, còn lại là sinh vật phù du, chủ yếu là tảo silic, tảo giáp, tảo lam, tảo lục và tảo kim Nghêu ăn và tăng trưởng mạnh từ tháng thứ hai đến tháng thứ năm Mưa lũ làm giảm độ mặn, khiến nghêu ít ăn và chậm lớn Các tháng mùa mưa lũ và sau mùa lũ có độ muối nhạt, chúng phải ngậm vỏ, không ăn một thời gian dài trong ngày,

độ no thấp

Trong ống tiêu hoá của nghêu thấy: Mùn bã hữu cơ 75 - 90%, còn lại là sinh vật phù du chủ yếu là tảo Silic phù du: Bacillariopyceae (90 - 95%), tảo giáp Dinophyceae (3,3 - 6,6%), tảo lam, tảo lục, tảo kim mỗi loại từ 0,8 - 1,0%

*Đặc điểm sinh trưởng

Nghêu sinh trưởng theo mùa, đặc biệt là vào mùa mưa, chất hữu cơ từ các cửa sông đổ ra nhiều, nghêu mau lớn, sinh trưởng nhanh Nghêu là loài phân tính đực cái riêng, chưa gặp hiện tượng lưỡng tính Khi tuyến sinh dục thành thục, nó căng lên như hai

bình 5.362.000 trứng trong một cá thể Đây là loài sinh sản quanh năm, nhưng tập trung vào tháng 1 đến tháng 2 và tháng 7 đến tháng 8 Tỷ lệ đực cái trung bình 1:1,5 Một con nghêu cái có thể đẻ hàng triệu trứng một lần Đẻ trung bình 5 triệu trứng/cá thể Ấu trùng nghêu sống trôi nổi trong nước một thời gian thì hình thành vỏ rồi chìm xuống đáy Con non sẽ rúc xuống lớp bùn cát khoảng 1 cm

Nghêu "cám" bé bằng nửa hạt gạo, vỏ mỏng, dẹp, nặng 0,04 - 0,07 g (15.000 - 25.000 con/kg) vùi sâu xuống cát khoảng 1 cm, lên kiếm ăn theo thủy triều và thường bị sóng cuốn và dòng triều đưa đi tương đối xa, có khi dạt lên cao, bị phơi khô mà chết Sau khoảng hơn 1 tháng, nghêu cám lớn thành nghêu giống, nặng 0,16 - 0,20 g (5.000 - 6.000 con/kg), vỏ đã tương đối cứng, có thể đem ươm ở các bãi

Khi nghêu tăng trưởng, khối lượng thịt tăng chậm hơn so với vỏ Cứ 100 kg nghêu

cỡ 35 – 37 mm (45 - 50 con/kg), ta thu được 7,7 - 8,3 kg thịt; nhưng với 100 kg nghêu to

cỡ 49 – 50 mm (19 - 21 con/kg) thì chỉ thu được 6,7 - 7,3 kg thịt

* Đặc điểm sinh sản

Nghêu là loài phân tính nhưng trong quần thể vào mùa sinh sản cũng tìm thấy khoảng 20% số cá thể lưỡng tính Nhìn hình dạng bên ngoài khó phân biệt đực cái nhưng khi thành thục chúng ta có thể phân biệt đực cái khi quan sát tuyến sinh dục Mùa sinh sản của nghêu hầu như quanh năm nhưng tập trung từ tháng 3 đến tháng 8 Sức sinh sản của nghêu biến động trong khoảng 3.168.000 - 8.650.000, trung bình là 5.362.000 trứng/cá thể

Nghêu cỡ 3,5 cm có thể thành thục tham gia sinh sản lần đầu Sau sinh sản khoảng 4 - 5 tháng nghêu có thể đạt cỡ nghêu giống (2000 con/kg) Từ cỡ giống thì sau khoảng 12 tháng nuôi nghêu có thể đạt cỡ nghêu thịt 40 - 70con/kg Nghêu sinh trưởng khối lượng nhanh hơn sinh trưởng chiều dài Nghêu sinh trưởng nhanh từ tháng 5 - 9 và chậm từ tháng 10 - 4

*Thịt nghêu – một nguồn thực phẩm bổ dưỡng

Thịt nghêu là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thơm ngon được nhiều người ưa thích (chiếm 56% protein tính theo trọng lượng khô) Nghêu sinh trưởng rất nhanh, sức sinh sản lớn, sản lượng khai thác hàng năm tương đối cao, phục vụ tiêu thụ nội địa và xuất khẩu, chính vì thế chúng trở thành đối tượng kinh tế của ngư dân vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long làm cho nghề nuôi nghêu phát triển tuy vậy cũng cần đặt

ra vấn đề khai thác hợp lý để bảo vệ nguồn lợi này các món ăn từ nghêu rất có ích cho sức khỏe (do có nhiều chất dinh dưỡng), tăng cường đề kháng, phòng ngừa bệnh Alzheimer

và bệnh thiếu máu do thiếu sắt, tổn thương các khớp, viêm khớp xương, chống loãng xương, giúp điều tiết nồng độ đường trong máu; có ích cho hoạt động của tuyến giáp và hoạt động tình dục… Trong 100 g thịt nghêu có chứa 10,8 g chất đạm, 1,6 g chất béo,

nhiều nguyên tố vi lượng như kẽm (180 mg), sắt (24 mg), calcium, mangan, đồng, i-ốt, selen… và các vitamin B1, B6, B12, C Tuy nhiên, những người tì vị hư hàn (thường đi tiêu lỏng, ăn uống kém, bụng đầy hơi, chậm tiêu) thì không nên ăn nghêu Không chỉ vậy, nghêu còn giàu giá trị dinh dưỡng, giúp cơ thể bổ sung nhiều chất và tăng cường khả năng chống bệnh Nghêu giúp ngăn chặn bệnh Alzheimer và bệnh thiếu máu, chống bệnh viêm khớp, tăng cường hệ miễn dịch, giúp điều tiết nồng độ đường trong máu, giúp răng lợi khỏe mạnh, tốt cho tuyến giáp, giàu chất riboflavin, tăng cường hoạt động tình ái, giàu kali, tốt cho người ăn kiêng và bệnh tim

Nghêu dùng làm nguyên liệu để chế biến nhiều món ăn ngon như: bún nghêu chua cay thì là, canh gà nấu nghêu, nghêu xào lá lốt một số món ăn khoái khẩu như hấp sả ăn chơi, chấm mắm pha tỏi ớt hay muối tiêu chanh, nghêu xốt chua ngọt, Tuy vậy cũng cần chú ý đến yếu tố vệ sinh, chế biến vì có thông tin cho rằng các loài vẹm xanh, ngao, nghêu đều tích luỹ cả 3 loại độc tố tảo ASP, PSP và DSP trong mô nội tạng

1.2 Sơ lược về các nguyên tố vi lượng cadimi, đồng và chì [12]

1.2.1 Cadimi

Cadimi thuộc phân nhóm IIB, chu kỳ 5 trong bảng tuần hoàn Mendeleep

Ký hiệu hóa học: Cd

Phân loại: Kim loại chuyển tiếp

Khối lượng nguyên tử: 112,411 đvC

Số oxi hóa đặc trưng: +2

Hóa trị: II, ngoài ra còn có thể tìm thấy các hợp chất có hóa trị I

*Vai trò và tác hại của cadimi

Đối với cơ thể con người

Là một trong 3 kim loại được coi là nguy hiểm nhất đối với con người Cadimi được biết gây tổn hại đến thận và xương ở liều lượng cao Nghiên cứu 1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc cadimi ở Thụy Điển cho thấy nhiễm độc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ tuổi trên 50

Bệnh Itai-itai, một loại bệnh nghiêm trọng liên quan tới xương ở lưu vực sông Jinzu tại Nhật Bản, lần đầu tiên gợi ý rằng cadimi có thể gây mất xương nghiêm trọng Itai-itai là kết quả của việc ngộ độc cadimi lâu dài do các sản phẩm phụ của quá trình khai thác mỏ được thải xuống ở thượng nguồn sông Jinzu Xương của các bệnh nhân này bị mất khoáng chất ở mức cao Những bệnh nhân với bệnh này đều bị tổn hại thận, xương đau nhức trở nên dòn và dễ gãy

Cadimi xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu qua thức ăn từ thực vật, được trồng trên đất giàu cadimi hoặc tưới bằng nước có chứa nhiều cadimi, hít thở bụi cadimi thường xuyên có thể làm hại phổi, vào trong phổi cadimi sẽ thấm vào máu và được phân phối đi khắp nơi Phần lớn cadimi xâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận và được đào thải, còn một phần ít ( khoảng 1%) vẫn giữ lại ở thận, do cadimi liên kết với protein tạo thành metallotionein có ở thận Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được tích lũy cùng với tuổi tác Khi lượng cadimi được

hóa và các chứng bệnh rối loại chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy sống, gây ung thư

 Đối với công nghiệp

Đất, cát, đá, than đá, các loại phân photphat đều có chứa cadimi Cadimi được trích lấy từ các kỹ nghệ khai thác các mỏ đồng, chì và kẽm Nhờ tính chất ít bị rỉ sét nên được sử dụng trong việc sản xuất pin, acquy, mạ kền, hợp kim alliage, que đũa hàn và trong kỹ nghệ sản xuất nhựa polyvinyl clorua (P.V.C), trong đó cadimi được sử dụng như chất làm ổn định Bởi lý do này, đồ chơi trẻ em và các lon hộp làm bằng chất dẻo P.V.C đều có chứa cadimi Cadimi cũng được dùng trong các loại nước men, sơn đặc biệt trong kỹ nghệ làm đồ sứ, chén, đĩa

Mạ điện (chiếm 7%): cadimi được mạ lên bề mặt chất điện phân hoặc máy

móc để tạo ra bề mặt sáng bóng và chống ăn mòn

Các chất màu ( chiếm 15%): cadimi sunfua ( CdS) cho màu từ vàng tới cam và

cadimisunfoselenit cho màu từ hồng tới đỏ và nâu sẫm Tất cả các chất màu này đều được dùng trong công nghiệp nhựa, gốm sứ, sơn và các chất phủ ngoài

Các phụ gia ổn định nhựa (chiếm 10%): cadimi stearat được sử dụng như

một chất ổn định trong quá trình sản xuất nhựa polyvinyl clorua (P.V.C ) Chúng ổn định các liên kết đôi trong polime bằng cách thế chỗ các nhóm allyl được đánh dấu

trên nguyên tử clorua không bền Thêm các muối natri (hoặc các muối kẽm), các hợp chất epoxy, các este photphat hữu cơ để bảo vệ polime khỏi clo thừa hoặc các lớp clorua Tuy nhiên, các chất ổn định dựa trên nền Cd không được sử dụng trong sản xuất PVC dẻo để chứa thực phẩm

Sản xuất pin (chiếm 67%): Cd được sử dụng rộng rãi trong sản xuất pin, có tác

dụng đảo ngược hoàn toàn các phản ứng điện hóa trong một khoảng rộng nhiệt độ, tốc

độ thải hồi thấp, và dễ thu hồi từ các pin chết Người tiêu dùng sử dụng pin này trong các hoạt động như: máy đánh răng, cạo râu, khoan và cưa tay, các thiết bị y học, thiết bị điều khiển thông tin, các dụng cụ chiếu sáng khẩn cấp, máy bay, vệ tinh nhân tạo và tên lửa và các trang bị cơ bản cho các vùng địa cực

Hàm lượng của cadimi trong phân lân biến động khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc của đá photphat Phân lân có nguồn gốc từ đá photphat Bắc Carolina chứa

1.2.2 Đồng

Đồng là kim loại có ánh kim, màu đỏ, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao

Đồng thuộc phân nhóm IB

Chu kỳ 4 trong bảng tuần hoàn Mendeleep

Ký hiệu hóa học: Cu

Phân loại: Kim loại chuyển tiếp

Khối lượng nguyên tử: 63,546 đvC

Số oxi hóa đặc trưng: +1,+2,+3,+4

Hóa trị: II

*Vai trò và tác hại của đồng

 Đối với con người

Theo tiêu chuẩn RDA của Mỹ về đồng đối với người lớn khỏe mạnh là 0,9 mg/ngày

- Đồng được vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein trong huyết tương gọi

là ceruloplasmin

- Đồng được hấp thụ trong ruột non và được vận chuyển tới gan bằng liên kết với albumin

- Một bệnh gọi là bệnh Wilson sinh ra bởi các cơ thể mà đồng bị giữ lại, mà không tiết ra bởi gan vào trong mật Căn bệnh này, nếu không được điều trị, có thể dẫn tới các tổn thương não và gan

- Người ta cho rằng kẽm và đồng là cạnh tranh về phương diện hấp thụ trong bộ máy tiêu hóa vì thế việc ăn uống dư thừa một chất này sẽ làm thiếu hụt chất kia

- Các nghiên cứu cũng cho thấy một số người mắc bệnh về thần kinh như bệnh schizophrenia có nồng độ đồng cao hơn trong cơ thể

- Tuy nhiên, hiện vẫn chưa rõ mối liên quan của đồng với bệnh này như thế nào ( là do cơ thể cố gắng tích lũy đồng để chống lại bệnh hay nồng độ cao của đồng là do căn bệnh này gây ra)

 Đối với động vật, thực vật:

Đồng là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho các loài động, thực vật bậc cao, được tìm thấy trong một số loại enzim, bao gồm nhân đồng của cytochrome coxidas, enzym chứa Cu-Zn superoxide dímutas, và nó là kim loại trung tâm của chất chuyên

chở ôxy hemocyamin Máu của cua móng ngựa (cua vua) Limulus polyphemus sử

dụng đồng thay vì sắt để chuyên chở oxy

1.2.3 Chì

Chì thuộc chu kì 6, nhóm IVA trong trong bảng tuần hoàn Mendeleep

Ký hiệu hóa học: Pb

Phân loại: Kim loại

Khối lượng nguyên tử: 207,2 đvC

Chỉ có 2 trạng thái oxi hóa bền chính là Pb(IV) và Pb(II)

Cấu trúc mạng tinh thể: lập phương tâm mặt

*Vai trò và tác hại của chì

 Đối với cơ thể con người

Chì là nguyên tố có độc tính cao đối với con người và động vật Nó xâm nhập vào cơ thể sống chủ yếu qua con đường tiêu hóa, hô hấp Tác động đến tủy xương và quá trình hình thành huyết cầu tố, nó thay thế canxi trong xương

Đặc tính nổi bật của chì là sau khi xâm nhập vào cơ thể sống nó bị đào thải mà tích tụ theo thời gian Khả năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể là rất chậm, chủ yếu qua nước tiểu Chu kì bán rã của chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 20-30 năm (WHO, 1995 trích trong Lars Jarup, 2003)

Sau khi chì xâm nhập vào cơ thể người qua đường nước uống nó tích tụ lại rồi đến một mức độ nào đó mới gây độc Khi nồng độ chì trong nước uống là 0,042 – 1,000 mg/l sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niên ở người Các hợp chất hữu cơ chứa chì có độc tính cao gấp hàng trăm lần so với các hợp chất vô cơ Khi bị nhiễm độc chì, nó sẽ gây ra nhiều bệnh như: Giảm trí thông minh, các bệnh về máu, thận, tiêu hoá, ung thư Sự nhiễm độc chì có thể dẫn tới tử vong Những biểu hiện của ngộ độc chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị kích thích, và nhiều biểu hiện khác nhau liên quan đến hệ thần kinh

Con người bị nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu, giảm chỉ số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu

Chì cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi, dạ dày và u thần kinh đệm Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thoái nòi giống

Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh, đặc biệt là ở trẻ

em và có thể gây ra các chứng rối loạn não và máu Ngộ độc chì chủ yếu từ đường thức ăn hoặc nước uống có nhiễm chì; nhưng cũng có thể xảy ra sau khi vô tình nuốt phải các loại đất hoặc bụi nhiễm chì hoặc sơn gốc chì Tiếp xúc lâu ngày với chì

cơn đau bất thường giống như đau bụng Đối với phụ nữ mang thai, khi tiếp xúc với chì ở mức cao có thể bị sẩy thai Tiếp xúc lâu dài và liên tục với chì làm giảm khả năng sinh sản ở nam giới

Sự quan tâm đến vai trò của chì trong việc giảm nhận thức ở trẻ em đã phổ biến rộng rãi việc giảm sử dụng nó (tiếp xúc với chì liên quan đến giảm khả năng sinh học) Hầu hết các trường hợp hàm lượng chì trong máu cao ở người lớn liên quan đến nơi làm việc Hàm lượng chì trong máu cao liên quan với tuổi dậy thì ở bé gái Ảnh hưởng của chì cũng làm giảm vĩnh viễn khả năng nhận thức của trẻ em khi

 Đối với công nghiệp

Chì được sử dụng trong pin, trong bình ăcquy, trong một số dụng cụ dẫn điện Một số hợp chất chì được thêm vào trong sơn, thủy tinh, đồ gốm như chất tạo màu, chất ổn định, chất kết gắn

Các chất thải từ ứng dụng của sản phẩm chì nếu không được tái chế hợp lý sẽ đưa vào môi trường làm gia tăng lượng kim loại độc hại này trong môi trường Ngoài

ra một số hợp chất chì hữu cơ như tetraetyl hoặc tetrametyl chì được thêm vào trong xăng đặc biệt ở những quốc gia đang phát triển

1.3 Giới thiệu về phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) [10]

1.3.1 Những vấn đề chung của phép đo AAS

Cơ sở của phương pháp là dựa trên quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử

tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ của nguyên tử nguyên tố đó Phổ sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử

*Cường độ và cấu trúc của vạch phổ

- Cường độ của vạch phổ:

Nghiên cứu sự phụ thuộc cường độ dòng ánh sáng bị hấp thụ của một nguyên tố vào nồng độ C của nguyên tố đó trong mẫu phân tích, người ta thấy rằng trong phổ hấp thụ nguyên tử vùng nồng độ C nhỏ, mối quan hệ giữa cường độ của tia sáng bị hấp thụ

và nồng độ của nguyên tố đó trong đám hơi cũng tuân theo định luật Lambert- Beer,

do của nguyên tố phân tích nồng độ là N và bề dày L cm, cường độ chùm sáng đi ra

sáng bị hấp thụ và bản chất của nguyên tử Độ hấp thụ quang A phụ thuộc vào nồng độ nguyên tử N và vào bề dày L của lớp hấp thụ Trong máy đo phổ hấp thụ, L cố định nên A chỉ còn phụ thuộc N trong môi trường hấp thụ

Nhiều kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng, trong một giới hạn nhất định của nồng

hơi và nguyên tử hoá mẫu, b được gọi là hằng số bản chất, nó phụ thuộc vào nguyên tố

và bước sóng của dòng sáng, b ≤ 1; b=1 khi nồng độ C nhỏ và ứng với mỗi vạch phổ

hơn 1, nghĩa là ứng với:





AB: vùng tuyến tính (b = 1), BC: vùng không tuyến tính (b < 1)

-Cấu trúc của vạch phổ:

Độ rộng của vạch phổ hấp thụ được xác định bởi nhiều yếu tố và nó là tổng của

nhiều độ rộng riêng phần của các yếu tố khác nhau

Công thức trên là công thức tổng quát đầy đủ cho độ rộng của vạch phổ hấp thụ nguyên tử Nhưng trong thực tế của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử khi không có tác dụng

thuyết và thực nghiệm chỉ ra rằng: độ rộng chung của một vạch hấp thụ chỉ do ba thành

Điều này hoàn toàn đúng đối với các vạch phổ cộng hưởng trong điều kiện môi

* Sơ đồ hệ thống máy đo AAS:

Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử được thể hiện như hình 1.3

Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử

1 Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc

2 Hệ thống nguyên tử hoá mẫu

3 Hệ thống phân li quang học và ghi nhận tín hiệu

4 Bộ phận khuyếch đại và chỉ thị kết quả đo

5 Máy tính điều khiển

* Ưu, nhược và phạm vi ứng dụng của phép đo

kỳ thời gian nào mà không phải chờ đợi như phương pháp kích hoạt nơtron

Như vậy, có thể nói phương pháp AAS là một phương pháp có tính ưu việt trong hệ thống các phương pháp phân tích hiện nay

Nhược điểm:

Phải có một hệ thống máy đắt tiền Vì có độ nhạy cao nên sự nhiễm bẩn có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích hàm lượng vết Vì thế môi trường trong phòng thí nghiệm phải độ sạch cao, các dụng cụ phải sạch, có độ chính xác tiêu chuẩn và hoá chất phải có độ tinh khiết cao

tử đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để định lượng nhiều kim loại

1.3.2 Các kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu

Mục đích của quá trình này là tạo ra được đám hơi các nguyên tử tự do từ mẫu phân tích với hiệu suất cao và ổn định để phép đo đạt kết quả chính xác và có độ lặp lại cao Đáp ứng mục đích đó ngày nay người ta thường dùng hai kĩ thuật đó là kĩ thuật hoá mẫu trong ngọn lửa đèn khí và kĩ thuật hoá mẫu không ngọn lửa

* Kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa

Theo kĩ thuật này người ta dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu phân tích Trước hết ta chuẩn bị mẫu ở trạng thái dung dịch, sau đó dẫn dung dịch mẫu vào ngọn đèn khí để nguyên tử hoá mẫu Quá trình nguyên

tử hoá mẫu trong ngọn lửa xảy ra theo hai bước kế tiếp nhau

Bước 1: Phun dung dịch mẫu thành thể các hạt nhỏ sương mù cùng với khí

mang và khí cháy, đó là các sol khí (aerosol), quá trình này gọi là aerosol hoá Tốc

độ dẫn dung dịch, dẫn khí và kĩ thuật của quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả phân tích

Bước 2: Dẫn hỗn hợp aerosol vào đèn đốt để nguyên tử hoá Khí mang là một

trước hết làm bay hơi dung môi dùng để hoà tan mẫu và các chất hữu cơ (nếu có) Lúc

đó mẫu còn lại là các hạt rắn rất nhỏ trong ngọn lửa Tiếp đó là quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá các hạt mẫu khô đó Quá trình này xảy ra theo hai cơ chế chính sau:

Cơ chế 1: MexRy (r) → MexRy (k) → xMe (k) + yR(k)

Ngược lại (Ehh>En) thì sẽ xảy ra theo cơ chế 2

Cơ chế 2: MexRy (r) → xMe (r) + yR(k)→ x Me (k)

Me (k) + h√→ phổ AAS

* Kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa

Về nguyên tắc: Là quá trình nguyên tử hoá tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng của dòng điện công suất lớn 200 ÷ 500A và trong môi trường khí trơ

Quá trình nguyên tử hoá xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau: sấy khô, tro hoá luyện mẫu và nguyên tử hoá

+ Sấy khô mẫu: giai đoạn này rất cần thiết nhằm đảm bảo cho dung môi hoà tan

mẫu bay hơi nhẹ nhàng và hoàn toàn, nhưng không làm mất mẫu do bị bắn, nhiệt độ

+ Tro hoá luyện mẫu: mục đích chính là để đốt cháy ( tro hoá) các hợp chất hữu

cơ và mùn có trong mẫu sau khi đã sấy khô, đồng thời cũng là để nung luyện mẫu ở một nhiệt độ thuận lợi cho giai đoạn nguyên tử hoá tiếp theo đạt hiệu suất cao và ổn

+ Nguyên tử hoá: giai đoạn này được thực hiện sau giai đoạn sấy và tro hoá

song lại bị ảnh hưởng bởi hai giai đoạn trên, thời gian thực hiện giai đoạn này ngắn, thường vào khoảng 3 ÷ 6 giây, tốc độ tăng nhiệt rất lớn Nhiệt độ sấy, tro hoá và nguyên tử hoá của mỗi nguyên tố rất khác nhau Mỗi nguyên tố cần một nhiệt độ sấy, tro hoá và nguyên tử hoá giới hạn của nó

1.3.3 Một số ảnh hưởng và các biện pháp khắc phục trong phép đo AAS

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử là rất đa dạng và phức tạp, có khi xuất hiện và cũng có khi không xuất hiện, có ảnh hưởng hay không có là tuỳ thuộc vào thành phần của mẫu phân tích và chất nền của nó Các yếu tố ảnh hưởng có thể có và các biện pháp loại trừ trong phép đo này là:

* Các yếu tố về phổ ảnh hưởng đến phép đo AAS

- Sự hấp thụ nền: Vạch phổ được chọn để đo nằm trong vùng khả kiến thì yếu

tố này thể hiện rõ ràng Còn trong vùng tử ngoại thì ảnh hưởng này ít xuất hiện Để loại trừ phổ nền ngày nay người ta lắp thêm vào máy quang phổ hấp thụ nguyên tử hệ thống bổ chính Trong hệ thống này người ta dùng đèn W ( W- habit lamp) cho vùng khả kiến

- Sự chen lấn của vạch phổ: Yếu tố này thường thấy khi các nguyên tố thứ ba ở

trong mẫu phân tích có nồng độ lớn và đó là nguyên tố cơ sở của mẫu Để loại trừ sự chen lấn của các vạch phổ của các nguyên tố khác cần phải nghiên cứu và chọn những vạch phân tích phù hợp Nếu bằng cách này mà không loại trừ được ảnh hưởng này thì bắt buộc phải tách bỏ bớt nguyên tố có vạch phổ chen lấn ra khỏi mẫu phân tích trong một chừng mực nhất định, để các vạch chen lấn không xuất hiện nữa

- Sự hấp thụ của các hạt rắn: Các hạt này hoặc hấp thụ hoặc chắn đường đi của

chùm sáng từ đèn HCL chiếu vào môi trường hấp thụ Yếu tố này được gọi là sự hấp thụ giả Để loại trừ sự hấp thụ này cần chọn đúng chiều cao của đèn nguyên tử hoá mẫu và chọn thành phần hỗn hợp không khí cháy phù hợp

*Nhóm các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến phép đo AAS

- Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch mẫu: Để loại trừ ảnh hưởng này

chúng ta có thể dùng các biện pháp sau; đo và xác định theo phương pháp thêm chuẩn; pha loãng mẫu bằng một dung môi hay một nền phù hợp; thêm vào mẫu chuẩn một chất đệm có nồng độ đủ lớn; dùng bơm để đẩy mẫu với một tốc độ xác định mà chúng

ta mong muốn

- Hiệu ứng lưu lại: Khi nguyên tử hoá mẫu để đo cường độ vạch phổ, thì một

lượng nhỏ của nguyên tố phân tích không bị nguyên tử hoá, chúng được lưu lại trên bề mặt cuvet và cứ thế tích tụ lại qua một số lần nguyên tử hoá mẫu Nhưng đến một lần nào đó thì nó lại bị nguyên tử hoá theo và do đó tạo ra số nguyên tử tự do của nguyên

tố phân tích tăng đột ngột không theo nồng độ của nó trong mẫu Cách khắc phục là: Làm sạch cuvet sau mỗi lần nguyên tử hoá mẫu, để làm bay hơi hết các chất còn lại trong cuvet

- Sự ion hoá: Để loại trừ sự ion hoá của một nguyên tố phân tích có thể sử dụng

các biện pháp sau: Chọn các điều kiện nguyên tử hoá có nhiệt độ thấp, mà trong điều kiện đó nguyên tố phân tích hầu như không bị ion hoá; thêm vào mẫu phân tích một chất đệm cho sự ion hoá Đó là các muối halogen của các kim loại kiềm có thế ion hoá thấp hơn thế ion hoá của nguyên tố phân tích với một nồng độ lớn phù hợp

- Sự kích thích phổ phát xạ: Yếu tố này xuất hiện thường làm giảm nồng độ của

các nguyên tử trung hoà có khả năng hấp thụ bức xạ trong môi trường hấp thụ Vì vậy: Chọn nhiệt độ nguyên tử hoá mẫu thấp phù hợp mà tại nhiệt độ đó sự kích thích phổ

mẫu các chất đệm để hạn chế sự phát xạ của nguyên tố phân tích Đó chính là các muối halogen của các kim loại kiềm, có thể kích thích phổ phát xạ thấp hơn thế kích thích phổ phát xạ của nguyên tố phân tích

* Nhóm các yếu tố hoá học ảnh hưởng đến phép đo AAS

Các ảnh hưởng hoá học có thể được sắp xếp theo các loại sau đây:

- Nồng độ axit và loại axit trong dung dịch mẫu: Các axit càng khó bay hơi

thường làm giảm nhiều đến cường độ vạch phổ Các axit dễ bay hơi gây ảnh hưởng nhỏ Chính vì thế trong thực tế phân tích của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử người ta

- Ảnh hưởng của các cation: Các cation có thể làm tăng, cũng có thể làm giảm và

cũng có thể không gây ảnh hưởng gì đến cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích

Để loại trừ ảnh hưởng của các cation nên chọn điều kiện xử lý mẫu phù hợp để loại các nguyên tố ảnh hưởng ra khỏi dung dịch mẫu phân tích, chọn các thông số của máy đo thích hợp và thêm vào mẫu phân tích những chất phụ gia phù hợp

- Ảnh hưởng của các anion: Nói chung các anion của các loại axit dễ bay hơi

thường làm giảm ít đến cường độ vạch phổ Cần giữ cho nồng độ của các anion trong mẫu phân tích và mẫu chuẩn là như nhau và ở một giá trị nhất định không đổi Mặt

- Thành phần nền của mẫu: Yếu tố ảnh hưởng này người ta quen gọi là matrix

effect Nhưng không phải lúc nào cũng xuất hiện mà thường chỉ thấy trong một số trường hợp nhất định Thông thường đó là các mẫu có chứa các nguyên tố nền ở dưới dạng các hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi và khó nguyên tử hoá

- Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ: Sự có mặt của dung môi hữu cơ thường làm

tăng cường độ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử của nhiều nguyên tố lên nhiều lần Đây

là một phương pháp để tăng độ nhạy của phương pháp phân tích này

CHƯƠNG II NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM

2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm của nghêu, các hàm lượng nguyên tố kim loại nặng có trong nghêu đặc biệt là Cd, Cu và Pb

- Nghiên cứu điều kiện tự nhiên: Sông ngòi, khu vực, độ sâu - cạn,…có ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu và Pb trong nghêu không?

- Đánh giá hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu và Pb trong nghêu sau khi phân tích

và so sánh với các quy chuẩn Quốc gia cho phép

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất

Thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử Analyst 400 của hãng Perkin Elmer tích hợp ba kỹ thuật ngọn lửa; bếp điện, máy xay, bộ dao mổ y tế; các pipette Eppendorf và đầu hút

Các ống nghiệm thủy tinh chịu nhiệt 30 ml có nắp xoáy; cốc thủy tinh chịu nhiệt, thể tích 100 ml, 250 ml, 1.000 ml; bình định mức thủy tinh, thể tích 50 ml,

100 ml, 1.000 ml

Các hóa chất sử dụng có độ tinh khiết PA của Merck: Dung dịch chuẩn cadimi,

2.2.2 Nguyên liệu

Mẫu nghêu được lấy trên khu vực cửa sông Gianh phường Quảng Phúc, thị xã

Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình vào 4 đợt với tần suất trung bình 1 lần /21 ngày (cụ thể: đợt 1: 03/01/2016; đợt 2: 30/01/2016; đợt 3: 28/2/2016; đợt 4: 17/03/2016 )

2.2.3 Tiến hành thực nghiệm

Mẫu nghêu được chuyển ngay về phòng thí nghiệm sau khi lấy mẫu Mẫu được

xử lý sơ bộ trước khi tiến hành phân tích: ngâm trong khoảng thời gian 24 tiếng, rửa sạch phần vỏ và tráng bằng nước cất, sau đó dùng dao inox tách lấy phần thịt Mẫu được xay nhuyễn, cất trong tủ lạnh sâu nếu chưa tiến hành phân tích ngay

Nghiên cứu tập trung vào xây dựng phương pháp phân tích cadimi, đồng và chì trên thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử bằng kỹ thuật xử lý mẫu ướt (pha mẫu bằng

nghêu được thực hiện theo các bước như hình 2.1:

Hình 2.1 Quy trình xử lý mẫu và phân tích Cd, Cu và Pb trong nghêu

bằng phương pháp F-AAS

Chuẩn bị mẫu trắng: Mẫu trắng là nước cất hai lần và được phân hủy hoàn

toàn tương tự như đối với mẫu nghêu

2.2.4 Phương pháp phân tích

Trong nghiên cứu này, áp dụng kỹ thuật phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật pha mẫu ướt Thực hiê ̣n ta ̣i Trung tâm Kỹ thuật Đo lường Thử nghiệm - Chi cu ̣c Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quảng Bình và chấp nhận những điều kiện hoạt động của thiết bị đã được công bố, như nêu ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Điều kiện đo F-AAS xác đi ̣nh cadimi, đồng và chì trong nghêu

2.2.5 Phương pháp định lượng

Để xác định hàm lượng của một nguyên tố trong mẫu phân tích theo phép đo F-AAS chúng tôi thực hiện theo phương pháp đường chuẩn

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình cơ bản của phép đo

mẫu đo phổ, từ đó tính được nồng độ của nó trong mẫu phân tích

Mẫu nghêu:

Cân một lượng xác định của mẫu cho vào bình Kjeldal 250 ml tiến hành vô cơ hoá Lọc và định mức thành 50 ml được dung dịch A, pha loãng theo các hệ số pha loãng phù hợp với cadimi, đồng và chì như khi khảo sát sơ bộ hàm lượng của chúng trong nghêu, rồi tiến hành đo độ hấp thụ quang của dung dịch đó

Tính nồng độ của các kim loại ( Cd, Cu và Pb) trong mẫu thử, C, biểu thị bằng

miligam trên kilôgam (mg/kg), theo công thức (1):

m

d b a

Trong đó:

a là nồng độ trong dung dịch thử, tính bằng miligam trên lít (mg/l);

b là nồng độ trung bình trong dung dịch trắng, tính bằng miligam trên lít (mg/l);

m là khối lượng của mẫu thử, tính bằng gam (g)

Nếu giá trị (a - b) thấp hơn giới hạn phát hiện (DL) thì (a-b) được thay bằng DL để tính giới hạn phát hiện trong mẫu thử

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kích thước và khối lượng của nghêu

Qua hai đợt lấy mẫu, thu được 156 mẫu nghêu, kích thước và khối lượng của

nghêu ở khu vực sông Gianh phường Quảng Phúc, thị xã Ba Đồn tại thời điểm khảo sát được thể hiện qua bảng 3.1

Bảng 3.1 Kích thước và khối lượng của nghêu cửa sông Gianh

Kích thước (cm) Khối lượng (g)

3.2 Xác định hàm lượng nguyên tố cadimi, đồng và chì trong nghêu

3.2.1 Xây dựng đường chuẩn trong phép đo cadimi, đồng và chì

a) Đường chuẩn xác định cadimi

Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ 0.01; 0.05; 0.1; 0.5; 1; 1.5 (ppm) Dựa vào kết quả khảo sát các thông số máy đo xác định cadimi ở điều kiện tối

ưu ghi ở bảng 2.1, tiến hành đo độ hấp thụ của dãy dung dịch chuẩn này Kết quả được phân tích trên máy AAS và được trình bày ở bảng 3.2

Bảng 3.2 Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ cadimi

Từ số liệu ở bảng 3.2 đã xây dựng được phương trình đường chuẩn có dạng:

A = 0.2558 C + 0.0018 với R = 0.9999 Trong đó C (ppm) là nồng độ cadimi trong mẫu và A (A) là độ hấp thụ Đồ thị đường chuẩn được biểu diễn ở hình 3.1

Hình 3.1 Đường chuẩn xác định cadimi trong nghêu b) Đường chuẩn xác định đồng

Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn đồng có nồng độ 0.01; 0.05; 0.1; 0.5; 1; 1.5 (ppm) Dựa vào kết quả khảo sát các thông số máy đo xác định đồng ở điều kiện tối ưu ghi ở bảng 2.1, tiến hành đo độ hấp thụ của dãy dung dịch chuẩn này Kết quả được phân tích trên máy AAS và được trình bày ở bảng 3.3

Bảng 3.3 Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ đồng

Từ số liệu ở bảng 3.3 xây dựng được phương trình đường chuẩn có dạng:

A = 0.0775 C – 0.001 với R = 0.9995 Trong đó C (ppm) là nồng độ đồng trong mẫu

và A (A) là độ hấp thụ Đồ thị đường chuẩn được biểu diễn ở hình 3.2

Hình 3.2 Đường chuẩn xác định đồng trong nghêu