Xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (Khóa luận tốt nghiệp)

Xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tửXác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tửXác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tửXác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tửXác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tửXác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tửXác định hàm lượng một số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảnghuyện Tuyên Hóatỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử

1

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy ThS Trần Đức Sỹ, người

đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, đồng thời

đã bổ sung nhiều kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm cho em trong hoạt động nghiên cứu khoa học

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến qúy thầy cô trường Đại học Quảng Bình, đặc biệt là qúy thầy cô bộ môn Hóa học, khoa Khoa học Tự nhiên đã giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cũng như thời gian để giúp em hoàn thành bài khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ và nhân viên Trung tâm y tế dự phòng tỉnh Quảng Bình đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận Đồng thời, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, tập thể lớp ĐHSP Hóa K56 đã động viên và giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành khóa luận này Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song do điều kiện thực tế cũng như hạn chế về mặt kiến thức và kinh nghiệm nên có thể có những sai sót mà bản thân em chưa nhìn thất được, rất mong nhận được sự đóng góp ýkiến từ qúy thầy cô và các bạn để khóa luận của em hoàn chỉnh hơn

2

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong bài khóa luận này là hoàn toàn trung thực.Đây là công trình nghiên cứu của chính em thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS Trần Đức Sỹ

Chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nội dung khoa học của công trình này

Quảng Bình, tháng 5 năm 2018

Tác giả

Trương Thị Thu Hương

3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI CAM ĐOAN 2

DANH MỤC BẢNG 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 7

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 11

1.1 Sơ lược về xã Cao Quảng 11

1.2 Khái quát về nguồn nước ngầm 12

1.2.1 Khái niệm nước ngầm ( nước dưới đất) 13

1.2.2 Một số đặc điểm và cấu trúc của nguồn nước ngầm 13

1.2.3 Sự hình thành nước ngầm và các loại nước ngầm 15

1.2.4 Tầm quan trọng của nước ngầm 15

1.3 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử 16

1.3.1 Cơ sở lí thuyết 16

1.3.2 Đối tượng chính và phạm vi áp dụng 16

1.3.3 Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử 17

1.3.4 Nguyên tắc của phương pháp, thiết bị của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử 19

1.3.5 Cường độ vạch phổ 21

1.3.6 Cấu trúc vạch phổ 23

1.3.7 Ưu và nhược điểm của phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử 25

1.3.8 Các kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu 25

1.3.8.1 Kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa 26

1.3.8.2 Kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa 27

1.3.9 Một số yếu tố ảnh hưởng trong phép đo AAS 28

1.4 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 28

1.5 Phân tích định lượng bằng AAS 30

CHƯƠNG II MỤC TIÊU – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 Mục tiêu 32

4

2.2 Thiết bị và dụng cụ 32

2.3 Hóa chất 32

2.4 Phương pháp nghiên cứu 33

2.4.1 Phạm vi nghiên cứu 33

2.4.2 Chuẩn bị mẫu 33

2.4.3.Ghi chép lập hồ sơ khi lấy mẫu 34

2.4.4 Xử lý sơ bộ, quản lý và bảo quản mẫu phân tích 35

2.5 Tiến hành thí nghiệm 37

2.6 Phương pháp định lượng 38

2.7.Kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích 39

2.7.1 Độ đúng 40

2.7.2 Độ lặp lại 40

2.7.3 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) và độ nhạy 41 2.8 Xử lí số liệu thực nghiệm 41

2.8.1 Tính sai số 41

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 Xây dựng đường chuẩn, khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng 46

3.1.1 Xây dựng, đánh giá đường chuẩn trong phép đo đồng 46

3.1.2 Xây dựng, đánh giá đường chuẩn trong phép đo mangan 47

3.1.3 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của đường chuẩn 49

3.2 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại đồng, mangan trong mẫu 51

3.3 So sánh hàm lượng kim loại đồng và mangan 52

3.3.1 Vị trí lấy mẫu 52

3.3.2 Thời gian lấy mẫu 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

1 Kết luận 57

2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO, PHỤ LỤC 58

5

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thời gian lấy mẫu nước giếng khoan tại xã Cao Quảng 34

Bảng 2.2 Thông tin về các mẫu nước giếng khoan khu vực xã Cao Quảng 35

Bảng 2.3 Điều kiện đo F-AAS xác định đồng, mangan trong nước giếng khoan 38

Bảng 2.4 Hàm lượng Me theo yếu tố khảo sát 42

Bảng 2.5 Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều 43

Bảng 3.2 Bảng ANOVA đánh giá các hệ số phương trình hồi quy sự phụ thuộc độ hấp thụ A vào nồng độ của đồng, với P = 0,95 45

Bảng 3.3 Sự phụ thuộc của độ hấp thụ A vào nồng độ mangan 46

Bảng 3.4 Bảng ANOVA đánh giá các hệ số phương trình hồi quy sự phụ thuộc độ hấp thụ A vào nồng độ của mangan,với P = 0,95 47

Bảng 3.5 Bảng ANOVA đánh giá các hệ số phương trình hồi quy sự phụ thuộc độ hấp thụ A vào nồng độ của mangan,với P = 0,95, b=0 47

Bảng 3.6 Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ 49

Bảng 3.7 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại Cu, Mn trong một số mẫu nước sinh hoạt tại xã Cao Quảng – Huyện Tuyên Hóa 50

Bảng 3.8 Hàm lượng kim loại trong các mẫu nước của 4 thôn 52

Bảng 3.9 Kết quả phân tích hàm lượng đồng theo vị trí lấy mẫu (P=0,95) 52

Bảng 3.10 Kết quả phân tích hàm lượng đồng theo vị trí lấy mẫu(P=0,95) 53

Bảng 3.11 Hàm lượng kim loại (mg/l) trong các mẫu nước của 4 thôn theo hai đợt lấy mẫu 53

Bảng 3.12 Kết quả phân tích hàm lượng đồng theo thời gian lấy mẫu(P=0,95) 54 Bảng 3.13 Kết quả phân tích hàm lượng mangan theo thời gian lấy mẫu (P=0,95) 54

6

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Cấu trúc của một tầng nước ngầm 15

Hình 1.2: Quá trình hấp thụ, phát xạ và huỳnh quang của một nguyên tử 18

Hình 1.3: Sơ đồ khối của phổ kế hấp thụ nguyên tử (F-AAS) dùng ngọn lửa 19

Hình 1.4: Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ A và nồng độ Cx 23

Hình 1.5: Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử 29

Hình 1.6: Hệ thống máy hấp thụ nguyên tử AAS của hãng Analytik Jena (Đức) 30

Hình 2.1: Sơ đồ chung về QA/QC trong lấy mẫu và phân tích 37

Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ A vào nồng độ đồng 46

Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ A vào nồng độ mangan …… 48

9 Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa F-AAS

16 Mẫu đợt 2 chưa qua lọc M16-M110

9

MỞ ĐẦU Đặt vấn đề

Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống con người và động, thực vật Nước không chỉ cần cho sự sống mà nó còn dùng trong sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, sản xuất công nghiệp và toàn bộ những gì liên quan đến sự sống Trong khi đó với sư phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật và sự gia tăng dân số, môi trường nước ngày càng bị ô nhiễm và cạn kiệt Khi nguồn nước sạch trở nên khan hiếm, nguồn nước ngầm sẽ được đưa vào thay thể để phục vụ cho nhu cầu của sinh hoạt và sản xuất của con người Cả nước hiện nay có khoảng gần 300 nhà máy có sử dụng nước ngầm, cùng với đó là vô vàn các giếng đào, giếng khoan tự phát của người dân vùng nông thôn tiếp cận với nguồn nước ngầm để phục vụ sản xuất, tưới tiêu và sinh hoạt Điều đáng lo ngại là các giếng khoan, giếng đào này được người dân tự khai thác rồi đem vào sử dụng một cách tự do, chưa qua kiểm tra chất lượng, vì vậy họ không nhận thấy được những tác hại về lâu dài của nó

Theo rất nhiều chuyên gia môi trường, nước ngầm Việt Nam đang bị xâm hại nghiêm trọng bởi những hóa chất độc hại từ những nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp và cả khu dân cư Nước thải từ các nhà máy gây ảnh hưởng đến môi trường nước, nước lại ngấm vào đất gây ô nhiễm môi trường đất Khí thải từ các nhà máy,

xí nghiệp tích tụ trên bầu khí quyển, khi gặp mưa nó sẽ hòa tan và cuốn theo các chất khí độc hại và rơi xuống đất Chất thải nông nghiệp như phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật và các chất thải rắn trên bề mặt mặt đât, khi gặp mưa cũng rỉ rác ngấm xuống đất Tổng hợp mọi nguồn chất bẩn đều được tích lũy vào đất khiến cho nguồn nước ngầm trong lòng đất ngày càng ô nhiễm nặng nề, điều đó gây nên rất nhiều nguy hại cho sức khỏe con người, có thể là trực tiếp cũng có thể là gián tiếp thông qua lưới thức ăn

Vì vậy việc điều tra, khảo sát hiện trạng môi trường nước là rất cần thiết, từ

đó đưa ra các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng sử dụng, bảo vệ sức khỏe cộng đồng

10

Qua tìm hiểu thực tế, tại địa bàn xã Cao Quảng-Huyện Tuyên Hóa-Tỉnh Quảng Bình, ngoài 1 phần nước sạch được lấy từ khe ông Cụ, thì phần lớn người dân thường sử dụng nước giếng khoan để sinh hoạt Vì điều kiện còn khó khăn nên

đa số nước lấy từ giếng lên được đưa vào sử dụng trực tiếp mà không qua xử lí bằng bất cứ phương pháp lọc nào Trong khi đó chỉ tiêu kim loại nặng là một trong những chỉ tiêu quan trọng, đáng lưu tâm do có thể gây tác hại ở mức độ cao và lâu dài của chúng

Xuất phát từ các lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Xác định hàm lượng một

số kim loại nặng trong mẫu nước sinh hoạt ở xã Cao Quảng-huyện Tuyên tỉnh Quảng Bình bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử”

Hóa-Trong giới hạn khóa luận tốt nghiệp,chúng tôi chọn đồng, mangan để nghiên cứu cứu và đánh giá bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

11

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Sơ lược về xã Cao Quảng [3]

Cao Quảng là một xã miền núi vùng cao, nằm về phía Đông Nam của huyện Tuyên Hóa, tỉnh Quảng Bình.Xã nằm trong địa hình tiếp giáp với 3 huyện, thị trấn

và 8 xã Phía Tấy Bắc giáp xã Phong Hóa, Đức Hóa, huyện Tuyên Hóa; phía Bắc giáp xã Châu Hóa, huyện Tuyên Hóa; phía Đông Bắc giáp xã Văn Hóa, huyện Tuyên Hóa; phía Nam giáp xã Quảng Sơn, thị trấn Ba Đồn; phía nam giáp xã Lâm Trạch, Xuân Trạch, huyện Bố Trạch, phía tây giáp xã Tân Hóa, huyện Minh Hóa

Xã có tổng diện tích tự nhiên 11,902 ha (119,02km2

, bình quân 27 người/km2) Trong đó đất rừng tự nhiên và rừng trồng trên 10.000 ha (rừng trồng kinh tế 1370 ha chủ yếu là keo lai) còn lại là đất sản xuấtvà đất khác (đất sản xuất nông nghiệp và khả năng sản suất nông nghiệp 500 ha) Toàn xã có 905 hộ với tổng dân số 3220 nhân khẩu(nữ 1850 khẩu, từ 14 tuổi trở lên có 2434 khẩu Số liệu có đến 31/3/2018) Xã được chia thành 9 thôn gồm: thôn Cao Cảnh, Chùa Bụt, Hợp Tiến, Phú Xuân, Quảng Hòa, Sơn Thủy, Tiến Mại, Vĩnh Xuân và thôn Tân Tiến, các thôn ở rải rác và cách trở nhau bở các khe suối,

Thu nhập chủ yếu của người dân là sản xuất nông nghiệp và trồng rừng kinh

tế, bình quân đầu người cuối năm 2017 là 19.000.000 đồng/người Tổng sản lượng lương thực năm 2017 khoảng 700 tấn.Toàn xã có 317 hộ nghèo chiếm tỷ lệ 35,42%

1.2 Độc tính của các kim loại nặng

Kim loại nặng có Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn v.v thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của cơ thể sinh vật, chúng được tích lũy trong cơ thể sinh vật và là nguyên nhân gây ra các bệnh về thần kinh, quái thai, vô sinh và ung thư… Ví dụ:

+ Đồng (Cu) thúc đẩy sự hấp thu và sử dụng sắt để tạo thành hemoglobin của hồng cầu Nếu thiếu đồng trao đổi sắt cũng sẽ bị ảnh hưởng, nên sẽ bị thiếu máu và sinh trưởng chậm Ngoài ra, đồng còn tham gia vào việc sản xuất năng lượng, tạo melanin (sắc tố màu đen ở da), ôxy hóa acid béo Đồng cần thiết cho chuyển hóa sắt

Khóa luận đủ ở file: Khóa luận full