III trong nước ngầm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc Nguyễn Kim Diễm Mai Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa môi trườ
Trang 1III trong nước ngầm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp
xúc Nguyễn Kim Diễm Mai Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa môi trường; Mã số 60 44 01 20
Người hướng dẫn: TS Dương Hồng Anh
Năm bảo vệ: 2013
Abstract Xây dựng quy trình phân tích tiểu phân As(III) trong nước ngầm Tối ưu
hóa các điều kiện phân tích As(III) trong nước ngầm bao gồm: pha động điện di, thời gian bơm mẫu, hiệu điện thế tách, quy trình xử lý mẫu,… Khảo sát ảnh hưởng của các ion nền cơ bản như: Cl-, SO42-, PO43-, NO2-, HCO3-, Fe2+ và đề xuất hướng giải quyết trong trướng hợp ảnh hưởng đến kết quả đo Áp dụng phương pháp nghiên cứu
để xác định hàm lượng As(III) trong một số mẫu nước giếng khoan và so sánh kết quả thu được với phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp với thiết bị hidrua
hóa (HVG-AAS)
Keywords Hóa học môi trường; Phương pháp điện di mao quản; Asen; Xử lý nước ngầm
Trang 2x
MỞ ĐẦU
Trong vài chục năm trở lại đây, nước ngầm được sử dụng rất phổ biến cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt của người dân Việt Nam, đặc biệt tại các vùng đồng bằng, đô thị đông dân cư Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã cho thấy nước ngầm tại một số khu vực có hàm lượng asen, mangan, amoni,… cao hơn tiêu chuẩn cho phép trong nước sinh hoạt Trong số các chất kể trên thì asen là nguyên tố có độc tính cao, sự tích lũy asen vào cơ thể trong thời gian dài kể cả ở hàm lượng thấp cũng gây nên nhiều tác hại nghiêm trọng cho sức khỏe như: ung thư da, ung thư phổi, các bệnh ở gan, bàng quang,…
Ngày nay, ô nhiễm asen trong nước ngầm đang là vấn đề thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới Ở Băngladet và Ấn Độ có khoảng 36 triệu người đang đối mặt với nguy cơ về sức khỏe có liên quan đến nhiễm độc asen Đồng thời, nguồn nước ngầm ở một số địa phương ở nước ta như: Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên,…cũng bị ô ngiễm As nghiêm trọng [14] Do đó việc định lượng asen trong nước ngầm bằng các phương pháp có độ chính xác cao và dễ áp dụng ở mọi nơi là
vô cùng cần thiết
Cùng với các nghiên cứu khác, đề tài “Nghiên cứu quy trình phân tích hợp
phần asen III trong nước ngầm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc” mong muốn đóng góp một phần vào việc xây
dựng một bức tranh chung về hiện tượng ô nhiễm asen trong nước ngầm ở nước ta
và giúp các nhà quản lí đề ra các biện pháp nhằm ngăn ngừa và giảm thiểu nguy cơ phơi nhiễm asen của người dân Áp dụng kĩ thuật phân tích điện di mao quản là một hướng tiếp cận khá mới về phương pháp phân tích As(III) Sau các thành công đã đạt được trong luận văn này, hy vọng rằng có thể phát triển phương pháp vào mục đích chế tạo thiết bị phân tích As(III) hiện trường, phục vụ cho việc phân tích nhanh một lượng lớn mẫu nước ngầm tại các hộ dân với độ đúng, độ lặp lại, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng thỏa mãn QCVN cho phép đối với nước ngầm là 50g/L
Trang 376
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1 Lê Huy Bá (2006), Độc học môi trường tập 2, Nhà xuất bản Đại học Quốc
gia, Tp.HCM
2 Nguyễn Thị Ánh Hường (2010), Nghiên cứu xác định các dạng asen vô cơ
trong nước ngầm bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng đetectơ độ dẫn không tiếp xúc, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Luận án Tiến sĩ Hóa học
3 Nguyễn Việt Kỳ (2009), "Tình hình ô nhiễm arsen ở đồng bằng sông Cưu
Long", Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, 12(5), pp
101-112
4 Hoàng Thái Long (2011), Nghiên cứu xác định lượng vết Asen trong môi
trường nước bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, Luận án Tiến Sĩ Hóa
học
5 Từ Văn Mặc, Nguyễn Trọng Biểu (2002), Thuốc thử hữu cơ, Nhà xuất bản
Khoa học-Kỹ thuật, Hà Nội
6 Nguyễn Ngọc Mai (2011), Nghiên cứu sự phân bố không đồng nhất về hàm
lượng As trong nước ngầm trên một phạm vi hẹp Minh họa tại xã Vạn Phúc, Thanh Trì, Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Luận văn Thạc sĩ Khoa học
7 Bùi Thị Nga, Lê Văn Mười, Phạm Việt Nữ (2011), "Ô nhiễm Arsen trong
nước mặt ở đồng bằng sông Cửu Long", Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ, 18, pp 183-192
8 Hoàng Nhâm (1999), Hóa học Vô cơ tập 2 - Các nguyên tố hóa học điển
hình, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội
9 Tạ Thị Thảo, Chu Xuân Anh, Đỗ Quang Trung, Trần Văn Cường (2005),
"Nghiên cứu các phương pháp trắc quang xác định lượng vết asen", Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 10(4), pp 46-52
Trang 477
10 Tạ Thị Thảo (2010), Giáo trình thống kê trong Hóa phân tích, Trường Đại
học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia, Hà Nội
11 Phạm Thị Thanh Thủy (2009), Phân tích riêng rẽ các tiểu phần asen vô cơ -
As(III) và As(V) trong nước ngầm sử dụng phương pháp điện đ mao quản, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, Luận văn Thạc sĩ Khoa học
12 UNICEF (2004), Ô nhiễm thạch tín trong nguồn nước sinh hoạt ở Việt Nam -
Khái quát tình hình & các biện pháp giảm thiểu cần thiết, UNICEF
Việt Nam, Hà Nội
Tiếng Anh
13 Beck, W and H Engelhardt (1992), "Capillary electrophoresis of organic
and inorganic cations with indirect UV detection", Chromatographia,
33(7-8), pp 313-316
14 Berg, M., et al (2001), "Arsenic Contamination of Groundwater and
Drinking Water in Vietnam: A Human Health Threat", Environmental Science & Technology, 35(13), pp 2621-2626
15 Berg, M., et al (2008), "Hydrological and sedimentary controls leading to
arsenic contamination of groundwater in the Hanoi area, Vietnam: The impact of iron-arsenic ratios, peat, river bank deposits, and excessive
groundwater abstraction", Chemical Geology, 249(1), pp 91-112
16 Creed, J (1997), "Speciation of Arsenic Compounds in Drinking Water by
Capillary Electrophoresis with Hydrodynamically Modified Electroosmotic Flow Detected Through Hydride Generation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry With a Membrane
Gas–Liquid Separator", Journal of Analytical Atomic Spectrometry,
12(7), pp 689-695
Trang 578
17 Debusschere, L., C Demesmay, and J Rocca (2000), "Arsenic speciation by
coupling capillary zone electrophoresis with mass spectrometry", Chromatographia, 51(5-6), pp 262-268
18 DeFrancesco, L (2001), "Product Review: Capillary Electrophoresis:
Finding a Niche", Analytical chemistry, 73(17), pp 497 A-499 A
19 Doušová, B., et al (2006), "Sorption of AsV on aluminosilicates treated with
FeII nanoparticles", Journal of Colloid and Interface Science, 302(2),
pp 424-431
20 Hanh, P.T.M., et al (2010), "Anthropogenic influence on surface water
quality of the Nhue and Day sub-river systems in Vietnam", Environmental geochemistry and health, 32(3), pp 227-236
21 Kaniansky, D., et al (1999), "Capillary electrophoresis of inorganic anions",
Journal of Chromatography A, 834(1), pp 133-178
22 Kappes, T., et al (2001), "Portable capillary electrophoresis instrument with
amperometric, potentiometric and conductometric detection", TrAC Trends in Analytical Chemistry, 20(3), pp 133-139
23 Kappes, T and P.C Hauser (1999), "Electrochemical detection methods in
capillary electrophoresis and applications to inorganic species", Journal of Chromatography A, 834(1), pp 89-101
24 Kevin D.Altria (1996), Capillary electrophoresis guidebook: Principle,
Operation and Applications, Humania press publishers
25 Kitagawa, F., K Shiomi, and K Otsuka (2006), "Analysis of arsenic
compounds by capillary electrophoresis using indirect UV and mass
spectrometric detections", Electrophoresis, 27(11), pp 2233-2239
26 Kubáň, P and P.C Hauser (2004), "Contactless conductivity detection in
capillary electrophoresis: a review", Electroanalysis, 16(24), pp
2009-2021
Trang 679
27 Kubáň, P and P.C Hauser (2009), "Fundamentals of electrochemical
detection techniques for CE and MCE", Electrophoresis, 30(19), pp
3305-3314
28 Kubáň, P., P Kubáň, and V Kubáň (2003), "Speciation of chromium (III)
and chromium (VI) by capillary electrophoresis with contactless
conductometric detection and dual opposite end injection", Electrophoresis, 24(9), pp 1397-1403
29 Kuhr, W.G and E.S Yeung (1988), "Optimization of sensitivity and
separation in capillary zone electrophoresis with indirect fluorescence
detection", Analytical Chemistry, 60(23), pp 2642-2646
30 Lemos, N.P., et al (2001), "Capillary electrophoresis: a new tool in forensic
medicine and science", Science & Justice, 41(3), pp 203-210
31 Li, F., et al (2005), "Speciation analysis of inorganic arsenic by microchip
capillary electrophoresis coupled with hydride generation atomic
fluorescence spectrometry", Journal of chromatography A, 1081(2),
pp 232-237
32 Liu, Y., et al (1995), "Capillary electrophoresis coupled online with
inductively coupled plasma mass spectrometry for elemental
speciation", Analytical Chemistry, 67(13), pp 2020-2025
33 Lodén, H (2008), Separation of Pharmaceuticals by Capillary
Electrophoresis using Partial Filling and Multiple-injections, Uppsala University,
34 Mai, T.D., et al (2013), "Portable Capillary Electrophoresis Instrument with
Automated Injector and Contactless Conductivity Detection", Analytical Chemistry, 85(4), pp 2333-2339
35 Mukherjee, A., et al (2006), "Arsenic contamination in groundwater: a
global perspective with emphasis on the Asian scenario", Journal of Health, Population and Nutrition, 24(2), pp 142-163
Trang 780
36 Paul D.Grossman, J.C.C (1992), Capillary electrophoresis: Theory and
practice, Academic Press publishers, United Kingdom
37 Pham, T.K.T., et al (2012), "Arsenic pollution in groundwater in Red river
delta, Vietnam: situation and human exposure", pp
38 Phuong, N.M., et al (2012), "Arsenic contamination in groundwater and its
possible sources in Hanam, Vietnam", Environmental monitoring and assessment, 184(7), pp 4501-4515
39 Postma, D., et al (2007), "Arsenic in groundwater of the Red River
floodplain, Vietnam: controlling geochemical processes and reactive
transport modeling", Geochimica et Cosmochimica Acta, 71(21), pp
5054-5071
40 Richardson, D.D., et al (2004), "Hydride Generation Interface for Speciation
Analysis Coupling Capillary Electrophoresis to Inductively Coupled
Plasma Mass Spectrometry", Analytical chemistry, 76(23), pp
7137-7142
41 Robledo, V.R and W.F Smyth (2009), "The application of CE‐MS in the
trace analysis of environmental pollutants and food contaminants", Electrophoresis, 30(10), pp 1647-1660
42 S.F.Y.Li (1992), Capillary electrophoresis: principles, practice and
applicatons, Elsevier
43 Silva, J.A., et al (2003), "Improved separation of IA and IIA metal cations in
matrices with high sodium concentration by capillary electrophoresis
with contactless conductometric detection", Journal of the Brazilian Chemical Society, 14(2), pp 265-268
44 Skoog, D.A., F.J Holler, and T.A Nieman (1998), Principles of
instrumental analysis, Thomson Brooks/Cole
45 Smedley, P and D Kinniburgh (2002), "A review of the source, behaviour
and distribution of arsenic in natural waters", Applied geochemistry,
17(5), pp 517-568
Trang 881
46 Soto‐Chinchilla, J.J., et al (2006), "Application of capillary zone
electrophoresis with large‐volume sample stacking to the sensitive
determination of sulfonamides in meat and ground water", Electrophoresis, 27(20), pp 4060-4068
47 Sun, B., M Macka, and P.R Haddad (2004), "Speciation of arsenic and
selenium by capillary electrophoresis", Journal of Chromatography A,
1039(1), pp 201-208
48 Sun, H., W Zhao, and P He (2008), "Effective separation and simultaneous
determination of four fluoroquinolones in milk by CE with SPE", Chromatographia, 68(5-6), pp 425-429
49 Tagliaro, F., et al (1998), "A brief introduction to capillary electrophoresis",
Forensic Science International, 92(2–3), pp 75-88
50 Unterholzner, V., et al (2002), "Simultaneous separation of inorganic anions
and cations using capillary electrophoresis with a movable contactless
conductivity detector", Analyst, 127(6), pp 715-718
51 Wang, L., X Wu, and Z Xie (2005), "Determination of enrofloxacin and its
metabolite ciprofloxacin by high performance capillary electrophoresis with end‐column amperometric detection", Journal of
separation science, 28(11), pp 1143-1148
52 Wang, S., P Yang, and Y Cheng (2007), "Analysis of tetracycline residues
in bovine milk by CE‐MS with field‐amplified sample stacking",
Electrophoresis, 28(22), pp 4173-4179
53 Weinberger, R (1993), Practical capillary electrophoresis, Academic Press
publishers, San Diego
54 Weston, A., et al (1992), "Factors affecting the separation of inorganic metal
cations by capillary electrophoresis", Journal of Chromatography A,
593(1), pp 289-295
55 Zemann, A.J., et al (1998), "Contactless Conductivity Detection for
Capillary Electrophoresis", Analytical Chemistry, 70(3), pp 563-567
Trang 982
56 Zhao, X., Y Lu, and I Hardin (2005), "Determination of biodegradation
products from sulfonated dyes by Pleurotus ostreatususing capillary
electrophoresis coupled with mass spectrometry", Biotechnology letters, 27(1), pp 69-72
57 Sahuquillo, A., A Rigol, and G Rauret (2003), "Overview of the use of
leaching/extraction tests for risk assessment of trace metals in
contaminated soils and sediments", TrAC Trends in Analytical Chemistry, 22(3), pp 152-159
58 Wildman, B.J., et al (1991), "Analysis of anion constituents of urine by
inorganic capillary electrophoresis", Journal of Chromatography A,
546(0), pp 459-466