Thạc Sĩ Xác định tổng hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích, mẫu nước, thực vật.

MỞ ĐẦU
Ngành điện tử ngày một phát triển, rác thải từ ngành này ngày một nhiều; làm tăng nguy cơ ô nhiễm và độc hại tới môi trường. Chính vì vậy, rác thải điện tử là vấn đề “nóng’’đang được cả thế giới quan tâm, bởi số lượng rác thải điện tử ngày càng nhiều, trong khi việc xử lý rác thải điện tử đòi hỏi chi phí khá tốn kém. Ngay ở các quốc gia phát triển, chỉ một phần nhỏ rác thải điện tử được xử lý, còn lại sẽ được thu gom và xuất sang các nước khác. Tại Việt Nam hiện nay đang có một lượng rất lớn rác thải điện, điện tử vừa là trong nước thải ra, vừa là nhập khẩu từ nước ngoài về. Lượng rác thải “đặc biệt” này một phần được xử lý rất thô sơ tại các nhà máy điện tử trong nước, phần lớn còn lại được thu gom, tái chế tại các làng nghề đồng nát như khu vực Dị Sử- Mỹ Hào- Hưng Yên hay khu Triều Khúc –Thanh Trì- Hà Nội, và còn có nhiều rác thải điện, điện tử còn lẫn trong rác thải sinh hoạt.
Tại các làng nghề thu gom tái chế thì rác thải điện, điện tử được tái chế một cách rất thô sơ thủ công, nước thải của quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống mương nước, ao, hồ ở xung quanh khu vực gần nơi tái chế gây ô nhiễm môi trường.
Để đánh giá sự ô nhiễm môi trường tại khu vực ô nhiễm, người ta có thể lựa chọn các đối tượng mẫu khác nhau để tiến hành phân tích như mẫu nước, mẫu đất, mẫu trầm tích, mẫu sinh vật Song việc sử dụng các chỉ thị sinh học môi trường sống tại các khu vực nghiên cứu để đánh giá mức độ ô nhiễm tỏ ra ưu việt hơn hẳn. Bởi vì thông qua chúng có thể nhận diện được sự có mặt của các chất và đánh giá chất lượng môi trường nhằm phục vụ cho việc giám sát và quan trắc với ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn.
Chính vì vậy trong bản luận văn này, chúng tôi đã lựa chọn đối tượng phân tích là các sinh vật chỉ thị môi trường nước (trai, ốc, hến ), sống tại các mương nước, ao, hồ, gần các bãi thu gom và tái chế rác thải điện, điện tử thuộc khu vực Triều Khúc –Thanh Trì- Hà Nội, tiến hành nghiên cứu các quy trình xử lý mẫu sinh vật chỉ thị, tìm ra quy trình xử lý mẫu tốt nhất ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng các kim loại nặng. Đồng thời chúng tôi cũng tiến hành xác định tổng hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích, mẫu nước, thực vật. Bên cạnh đó ứng dụng phương pháp phân tích đa biến nhằm tìm ra nguồn phát tán kim loại nặng, mức độ lan truyền ô nhiễm kim loại nặng từ môi trường vào các sinh vật này. Từ hàm lượng các kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể và trong trầm tích, chúng tôi dựa trên chỉ số sinh học để đánh giá khả năng tích lũy sinh học đối với từng kim loại trong sinh vật chỉ thị.



MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .
6
1.1 Tổng quan về rác thải điện,điện tử . 6
1.1.1 Tình hình rác thải điện, điện tử trên thế giới 6
1.1.2 Đặc điểm rác thải điện, điện tử 7
1.1.3 Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam 10
1.2 Chỉ thị sinh học . 12
1.3 Độc tính kim loại nặng . 16
1.4 Các phương pháp phân tích kim loại nặng . 19
1.4.1 Phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP- MS) 19
1.4.2 Các phương pháp khác xác định kim loại nặng . 23
1.5 Các phương pháp xử lý mẫu trầm tích và sinh vật 26
1.5.1 Nguyên tắc xử lý mẫu . 26
1.5.2 Một số phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể xác định hàm lượng kim loại nặng .
28
1.5.3 Một số phương pháp xử lý mẫu đất, trầm tích xác định hàm lượng kim loại nặng
29
1.5.4 Một số phương pháp xử lý mẫu thực vật xác định hàm lượng kim loại nặng
30
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 31
2.1 Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu 31
2.2 Hóa chất và dụng cụ . 31
2.3 Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu . 33
2.3.1 Lấy mẫu 33
2.3.2 Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu 38
2.4 Phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể . 40
2.5 Xử lý mẫu trầm tích . 41
2.6 Xử lý mẫu thực vật . 41
2.7 Xử lý thống kê số liệu phân tích 42
2.7.1 Phân tích thành phần chính (PCA) 42
2.7.2 Phân tích nhóm (CA) . 43
2.7.3 Phần mềm máy tính 43
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44
3.1 Tối ưu hóa điều kiện phân tích bằng ICP – MS 44
3.1.1 Chọn đồng vị phân tích 44
3.1.2 Độ sâu mẫu ( Sample Depth – SDe) . 45
3.1.3 Công suất cao tần ( Radio Frequency Power – RFP) 45
3.1.4 Lưu lượng khí mang ( Carier Gas Flow Rate – CGFR) 45
3.1.5 Tóm tắt các thông số tối ưu của thiết bị phân tích . 46
3.2 Đánh giá phương pháp phân tích 47
3.2.1 Khoảng tuyến tính . 47
3.2.2 Đường chuẩn 48
3.2.3 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 50
3.2.4 Đánh giá độ đúng của phép đo . 52
3.3 Lựa chọn và đánh giá các quy trình xử lý mẫu động vật nhuyễn thể . 53
3.3.1 Đánh giá hiệu suất thu hồi các quy trình xử lý mẫu động vật nhuyễn thể .
53
3.3.2 Đánh giá độ chụm ( qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu động vật nhuyễn thể .
56
3.4 Đánh giá quy trình xử lý mẫu trầm tích . 58
3.4.1 Đánh giá hiệu suất thu quy trình xử lý mẫu trầm tích 58
3.4.2 Đánh giá độ chụm (qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu trầm tích 60
3.5 Đánh giá quy trình xử lý mẫu thực vật . 61
3.5.1 Đánh giá hiệu suất thu quy trình xử lý mẫu thực vật . 61
3.5.2 Đánh giá độ chụm (qua độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu thực vật 62
3.6 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu ốc bươu vàng . 63
3.7 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích 66
3.8 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt 67
3.9 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu thực vật . 69
3.10 Phân tích thống kê đa biến xác định nguồn gốc và phân bố ô nhiễm kim loại nặng
70
3.10.1 Mẫu trầm tích 70
3.10.2 Mẫu ốc 75
3.10.3 Mẫu thực vật( cây rau rệu) 79
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN . 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85