Thạc Sĩ Nghiên cứu xác định dạng Crôm trong nước và trầm tích bằng các phương pháp hóa lí hiện đại

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, với tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh Việt Nam đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong đó ô nhiễm kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là mối đe dọa đến sức khỏe cộng đồng và sự an toàn của hệ sinh thái.
Là nước có nền kinh tế nông nghiệp, nhưng hoạt động công nghiệp đem lại trên 20% GDP của cả nước, nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh đạt trên 10% trung bình năm. Sự phát triển mạnh trong hoạt động công nghiệp không tương xứng với sự phát triển của cơ sở hạ tầng, hiện chưa có các hệ thống xử lý chất thải công nghiệp tập trung nên nhiều ngành công nghiệp đã đổ trực tiếp nước thải chưa xử lý vào môi trường. Đặc biệt là nước thải công nghiệp của các ngành cơ khí, điện tử có hàm lượng kim loại nặng lớn, vượt quá tiêu chuẩn cho phép.Các kim loại nặng như thủy ngân (Hg), asen (As), chì (Pb), Crôm (Cr) đều gây độc cho cơ thể con người và động thực vật dù chỉ ở hàm lượng vết. Tuy nhiên nguyên tố crôm (Cr) chỉ gây độc khi tồn tại ở dạng crôm hóa trị VI, còn Crôm hóa trị III lại là một dạng vi lượng cần thiết cho cơ thể.
Trong môi trường, crôm thường tồn tại ở dạng Cr (III) và Cr (VI), tùy thuộc vào trạng thái oxi hóa khử của nước mà crôm tồn tại ở dạng nào nhiều hơn. Crôm thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đường tiêu hóa và hấp thụ trực tiếp khi tiếp xúc với da. Crôm (VI) đi vào cơ thể sẽ làm kết tủa các Protein, các xit nucleic và ức chế hệ thống men cơ bản. Dù crôm thâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đường nào, nó đều liên kết với các nhóm hoạt SH trong enzym làm mất hoạt tính của enzym gây ra rất nhiều bệnh đối với con người. Khi nhiễm độc crôm trong thời gian dài sẽ gây tác động lên tế bào và mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân và là nguyên nhân chủ yếu gây ung thư.
Do vậy, trong nghiên cứu môi trường nếu chỉ phân tích hàm lượng crôm tổng số là chưa đủ mà cần phải phân tích các dạng tồn tại khác nhau của chúng. Nghiên cứu dạng Cr(VI) trong nước và trầm tích vừa quan trọng vừa cần thiết.

Vì những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu xác định dạng crôm

trong nước và trầm tích bằng các phương pháp hóa lí hiện đại.

Mục tiêu của luận văn là:
-Nghiên cứu, khảo sát và thiết lập các điều kiện tối ưu để xây dựng phương

pháp định lượng crôm tổng số ,crôm (VI) trong nước và trầm tích.

-Áp dụng các kết quả nghiên cứu để đánh giá khả năng ô nhiễm Crôm trong

nước và trầm tích.

Ý nghĩa khoa học của đề tài là:

- Góp phần nghiên cứu phát triển, hoàn thiện và mở rộng phạm vi ứng dụng của các phương pháp hóa lí hiện đại trong việc phân tích dạng tồn tại của các nguyên tố kim loại.
-Tạo cơ sở cho việc xây dựng các tiêu chuẩn môi trường dựa trên sự tồn tại các dạng có độc tính và mức độ đáp ứng sinh học khác nhau của các nguyên tố kim loại trong môi trường.
-Luận văn được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm. Các nội dung chính của luận án được thực hiện tại Viện Hóa học –Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam.


MỤC LỤC


MỞ ĐẦU 1
CHưƠNG I. TỔNG QUAN 3
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crôm 3
1.1.1.Tính chất vật lí, hóa học của crôm . 3
1.1.2. Công dụng của Crôm . 4
1.1.3. Ảnh hưởng của crôm 4
1.2. Các trạng thái tồn tại của crôm . 6
1.2.1. Hợp chất Cr(II) . 6
1.2.2. Hợp chất Cr(III) . 7
1.2.3. Hợp chất Cr(VI) . 9
1.3. Sự hình thành crôm trong hệ thống đất và nước . 9
1.3.1. Crôm trong hệ thống nước 9
1.3.2. Crôm trong đất và trầm tích 11
1.4. Các phương pháp xác định crôm 12
1.4.1. Các phương pháp phân tích hóa học 12
1.4.2. Các phương pháp phân tích hóa lí hiện đại 13
1.5 Các phương pháp phân tích dạng crôm 15
1.5.1. Nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 16
1.5.2. Phương pháp đo quang xác định Cr(VI) 19
1.6. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lưu vực sông Nhuệ -
sông Đáy 20
1.6.1. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu môi trường nước lưu vực sông Nhuệ - sông
Đáy . 21
1.6.2. Hiện trạng chức năng môi trường nước lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy 23
CHưƠNG II: THỰC NGHIỆM 26
2.1. Đối tượng nghiên cứu . 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu 26
2.2.1. Phương pháp xác định crôm tổng số 26
2.2.2. Phương pháp xác định crôm (VI) . 26
2.2.3. Phương pháp xử lý mẫu để phân tích T-Cr trong trầm tích 26
2.2.4. Phương pháp xử lý mẫu để phân tích Cr(VI) trong trầm tích . 26
2.3. Nội dung nghiên cứu 26
2.3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nước . 26
2.3.2. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong trầm tích . 27
2.3.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu 28
2.4. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu 29
2.4.1. Trang thiết bị 29
2.4.2. Hóa chất 29
CHưƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN . 31
3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nước . 31
3.1.1. Xây dựng quy trình phân tích Cr(VI) . 31
3.1.2. Phân tích hàm lượng crôm tổng trong mẫu nước 41
3.2. Phân tích dạng crôm trong trầm tích . 43
3.2.1. Phân tích dạng crôm(VI) trong trầm tích . 43
3.2.2. Phân tích hàm lượng crôm tổng số trong trầm tích . 45
3.3. Đánh giá phương pháp 49
3.4. Phân tích dạng Cr trong mẫu nước và trầm tích 49
3.4.1. Vị trí lấy mẫu 49
3.4.2. Dạng crôm trong trầm tích 50
3.4.3. Dạng crôm trong nước 51
KẾT LUẬN . 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 55
.