8/18/2019 Khảo sát hàm lượng Phenol, Asen và thủy ngân trong bùn thải ở khu công nghiệpTrà Nóc Thành phố Cần Thơ http://slidepdf.com/reader/full/khao-sat-ham-luong-phenol-asen-va-thuy-ngan-trong-bun-thai-o 1/68 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN HÓA NGUYỄN MINH THÁI KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG PHENOL, ASEN VÀ THỦY NGÂN TRONG BÙN THẢI Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC THÀNH PHỐ CẦN THƠ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỌC CẦN THƠ 2014 WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COM óng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú
68
Embed
Khảo sát hàm lượng Phenol, Asen và thủy ngân trong bùn thải ở khu công nghiệpTrà Nóc Thành phố Cần Thơ
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
8/18/2019 Khảo sát hàm lượng Phenol, Asen và thủy ngân trong bùn thải ở khu công nghiệpTrà Nóc Thành phố Cần Thơ
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
x
TÓM TẮT
Một số hợp chất kim loại nặng (thủy ngân, asen) và phenol, sản phẩm từ
quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ, thường tồn tại trong bùn thải côngnghiệp. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đánh giá sơ bộ mức độ ô nhiễm ởkhu vực địa bàn Khu Công nghiệp Trà Nóc thông qua việc khảo sát hàm lượng
các thành phần độc tố này.Phenol trong bùn thải được phân tích bằng hệ thống máy sắc ký khí
(GC) ghép khối phổ (MS) kết hợp thiết bị chiết pha rắn (SPE). Phương phápchiết lỏng-lỏng được sử dụng với mẫu bùn thải. Phương pháp được lựa chọncó khoảng tuyến tính rộng, từ 500-2000 ppb với hệ số tương quan R lớn hơn
0,9998. Độ thu hồi của phương pháp khoảng 91% với độ lặp lại cao(từ 0,6-2,25%). Giới hạn phát hiện của phenol là 4,7 ppb.
Kim loại (asen và thủy ngân) trong bùn thải được phân tích bằng hệthống máy phổ phát xạ nguyên tử kết hợp chùm tia plasma cảm ứng, sử dụng
thiết bị phân tích kim loại lượng vết để thực hiện tạo dẫn xuất hydrua.Kết quả khảo sát cho thấy hàm lượng độc tố trong các mẫu bùn thải chưa
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
xi
ABSTRACT
Some compounds of metals (mercury, arsenic) and phenol, a product of
the decomposition of organic compounds, are often exist in industrial sludge.The main objective of this study is about preliminary assessment the levels of
pollution in regional Tra Noc Industrial Zone through surveyingconcentrations of the toxin components.
Phenol in sludgewas analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) coupled with solid phase extraction (SPE). The liquid-liquid
extraction method is used for sludge sample. The method provided a linearresponse over the concentration range 500-2000 ppb with correlation
coefficients higher than 0.9998. Mean recovery of the method is about 91%with a good reproducibility (0,6-2,25%). The limit of detection for phenol is
about 4,7 ppb.Trace metals (arsenic, mercury) in sludge were analysed by inductively
coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), using aconcomitant metals analyzer to perform hydride generation.
The result shows that concentration of these compounds is not exceedinghazardous.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
xii
MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................. xii DANH MỤC BẢNG .................................................................................. xiv
DANH MỤC HÌNH .................................................................................... xv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... xvi
CHƯƠNG 1. PHẦN MỞ ĐẦU................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề ..................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu đề tài ............................................................................... 2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .................................................................... 3
2.1 Sơ lược về bùn thải ........................................................................ 3
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
xiv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Giới hạn cho phép của asen trong bùn thải theo QCVN50:2013/BTNMT ........................................................................................... 7
Bảng 2.2 Giới hạn cho phép của thủy ngân trong bùn thải theo QCVN50:2013/BTNMT ........................................................................................... 9
Bảng 2.3 Giới hạn cho phép của phenol trong bùn thải theo QCVN50:2013/BTNMT ......................................................................................... 14
Bảng 3.1 Địa điểm thu mẫu .......................................................................... 22
Bảng 3.2 Chương trình nhiệt độ ................................................................... 32
Bảng 4.1 Độ lặp lại tại nồng độ thêm chuẩn 500 ppb .................................... 36
Bảng 4.2 Độ lặp lại tại nồng độ thêm chuẩn 2000 ppb .................................. 36
Bảng 4.3 Độ lặp lại tại nồng độ thêm chuẩn 4000 ppb .................................. 37
Bảng 4.4 Hiệu suất thu hồi tại nồng độ thêm chuẩn 500 ppb ........................ 38
Bảng 4.5 Hiệu suất thu hồi tại nồng độ thêm chuẩn 2000 ppb ...................... 38
Bảng 4.6 Hiệu suất thu hồi tại nồng độ thêm chuẩn 4000 ppb ...................... 38
Bảng 4.7 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ở nồng độ thêm chuẩn2000 ppb ...................................................................................................... 39
Bảng 4.8 Đường chuẩn phenol ..................................................................... 40
Bảng 4.9 Hàm lượng phenol trong 15 mẫu bùn thải...................................... 41
Bảng 4.10 Đường chuẩn asen ....................................................................... 42
Bảng 4.11 Hàm lượng asen trong 15 mẫu bùn thải ....................................... 43
Bảng 4.12 Đường chuẩn thủy ngân .............................................................. 44
Bảng 4.13 Hàm lượng thủy ngân trong 15 mẫu bùn thải ............................... 45
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
1
CHƯƠNG 1. PHẦN MỞ ĐẦU
1.1
Đặt vấn đề
Trong thời đại hội nhập và phát triển hiện nay, xu hướng công nghiệphóa và hiện đại hóa đã và đang được phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Nhiều cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật được tiến hành, nhiều ngành côngnghiệp mới ra đời kéo theo sự phát triển của nền kinh tế, góp phần nâng caomức sống của người dân. Mặc dù vậy, cơ cấu dân số hiện nay có xu hướng trẻ
hóa, đặc biệt là ở những quốc gia đang phát triển. Vậy, vấn đề nằm ở đâu?
Các nghiên cứu khoa học cho thấy, yếu tố ô nhiễm môi trường có ảnhhưởng to lớn đến chất lượng cuộc sống. Vấn nạn ô nhiễm môi trường luôn là
một trong những ưu tiên hàng đầu của cộng đồng thế giới. Nó đe dọa sự pháttriển kinh tế-xã hội bền vững, gây những ảnh hưởng nghiêm trọng đến chấtlượng cuộc sống của người dân ở mọi quốc gia, vùng lãnh thổ. Ô nhiễm môitrường là hệ quả của quá trình sinh hoạt và sản xuất của con người. Cùng vớisự tăng trưởng dân số và phát triển kinh tế, lượng chất ô nhiễm thải vào môitrường mỗi năm ngày càng tăng. Các loại hình chất thải ngày càng phức tạp,
gây khó khăn cho việc xử lý, đặc biệt là bùn thải. Bùn thải là sản phẩm của hệthống xử lý nước thải ở các khu công nghiệp, nhà máy, thường được xử lý sơ
bộ rồi thải ra môi trường. Các thành phần độc hại trong bùn thải như mầm bệnh, vi rút, vi khuẩn (từ vi sinh vật), kim loại và hóa chất độc hại (từ các quá
trình sản xuất, chế biến công nghiệp) sẽ dần thẩm thấu vào môi trường sinhhoạt của con người. Qua đó, bùn thải sẽ gây ra các tác hại nghiêm trọng đến
sức khỏe của người dân và môi trường sinh thái xung quanh.
Ở nước ta, do đặc điểm địa hình phức tạp, nên khả năng xây dựng các
khu công nghiệp tách biệt với khu dân cư, cô lập sự khuếch tán của chất thảicông nghiệp còn khó khăn. Đặc biệt là ở những vùng địa hình có hệ thống
sông ngòi, kênh rạch chằng chịt như thành phố Cần Thơ, thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, tạo điều kiện thuận lợi cho sự khuếch tán của chất thải
ra môi trường sinh thái và gây khó khăn trong việc kiểm soát chất ô nhiễm.
Vì vậy, việc đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường ở khu vực địa bànthành phố Cần Thơ là một vấn đề đã và đang nhận được quan tâm từ ngườidân địa phương.
Do đó, với đề tài “Khảo sát hàm lượng phenol, asen và thủy ngântrong bùn thải ở Khu công nghiệp Trà Nóc thành phố Cần Thơ” , thông
qua việc phân tích và đánh giá hàm lượng chất ô nhiễm, chất độc hại trong
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
3
CHƯƠNG 2.
TỔNG QUAN
2.1 Sơ lược về bùn thải
2.1.1
Khái niệmBùn thải là sản phẩm được tạo ra từ quá trình xử lý sinh học trong hệ
thống xử lý nước thải tại các nhà máy, khu công nghiệp. Thành phần chủ yếu
trong bùn thải là chất hữu cơ (vi sinh vật, các hóa chất độc hại bị phân hủysinh học) và một lượng nhỏ các chất vô cơ (cát, chất rắn lơ lửng…). Có hai
loại phổ biến là: bùn thải công nghiệp và bùn thải sinh hoạt.Bùn thải sinh hoạt: các chất hữu cơ có nguồn gốc chủ yếu từ các quá
trình sinh hoạt của con người (tắm rửa, giặt đồ, vệ sinh cá nhân….). Nên có
thể nói, dù thành phần khá đa dạng nhưng hàm lượng độc tố và mức độ nguyhiểm không cao.
Bùn thải công nghiệp: các chất hữu cơ có thành phần chủ yếu là các hóachất độc hại (trong đó có kim loại) hoặc các sản phẩm phụ (trong quá trình sảnxuất hoặc chế biến) bị phân hủy sinh học (hoàn toàn hoặc không hoàn toàn).Vì vậy, bùn thải công nghiệp có thành phần độc tố đa dạng, hàm lượng và mứcđộ nguy hiểm cao hơn so với bùn thải sinh hoạt.
2.2
Hệ thống xử lý nước thải[1]
2.2.1 Các giai đoạn xử lý trong hệ thống xử lý nước thải
Nhìn chung, bản chất của phương pháp xử lý nước thải dựa trên ba phương pháp: lý học, hóa học và sinh học. Một hệ thống xử lý nước thải hoànchỉnh thường bao gồm các công đoạn sau (được phân chia theo cấp độ xử lý):xử lý sơ bộ (tiền xử lý), xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp và xử lý cấp ba (xử lý triệtđể).
Quá trình xử lý sơ bộ: loại bỏ các vật thể trong nước thải có kích thước
lớn, có khả năng gây ảnh hưởng đến việc vận hành và bảo trì hệ thống xử lý.Quá trình này chủ yếu sử dụng phương pháp lý học.Quá trình xử lý sơ cấp: loại bỏ các chất rắn (chất hữu cơ hoặc vô cơ) có
khả năng lắng hoặc nổi, qua đó xử lý được một phần BOD, chất rắn lơ lửng và
dầu mỡ. Các thiết bị được sử dụng chủ yếu là song chắn rác, bể điều lưu, bểlắng, bể tuyển nổi, bể lọc, thiết bị khuấy trộn…
Quá trình xử lý thứ cấp: loại bỏ chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng còn lạisau quá trình xử lý sơ cấp; loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan và các hạt keo có
thể phân hủy sinh học. Quá trình này chủ yếu sử dụng phương pháp sinh học.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
4
Các thiết bị chủ yếu được sử dụng là bể bùn hoạt tính (hiếu khí) hoặc các hầmủ (kỵ khí) và bể lắng.
Quá trình xử lý cấp ba: tác dụng chủ yếu là xử lý các dưỡng chất (nito, photpho) trong nước thải và các chất thải vô cơ, không thể bị loại bỏ bởi các
quá trình xử lý sơ và thứ cấp. Quá trình này chủ yếu sử dụng phương pháp hóahọc. Các thiết bị chủ yếu được sử dụng là bể chlorine, bể trung hòa pH, bểlắng…
Sau đây là một sơ đồ tiêu biểu của một hệ thống xử lý nước thải hoànchỉnh
Hình 2.1 Mô hình hệ thống xử lý nước thải
2.2.2 Quá trình xử lý sinh học
Là quá trình chủ yếu để xử lý các chất hữu cơ (có khả năng phân hủy sinh học)có trong nước thải bằng phương pháp xử lý hiếu khí, phương pháp xử lý yếmkhí hoặc phương pháp nitrat hóa và khử nitrat.
2.2.2.1 Quá trình xử lý hiếu khí
Trong điều kiện có oxy đầy đủ, các vi khuẩn hiếu khí sẽ phân hủy các
chất hữu cơ, công thức chung (COHNS)x có trong nước thải thành các sản phẩm khác như CO2, NH4
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
5
quá trình xử lý hiếu khí nhiều hơn so với quá trình xử lý yếm khí. Quá trình xửlý hiếu khí gồm có 2 quá trình chính như sau:
Quá trình oxy hóa (dị hóa):
(COHNS)x + O2 + VK hiếu khí → CO2 + NH4+ + sản phẩm khác + năng lượng
(bùn)
Quá trình tổng hợp (đồng hóa):(COHNS)x + O2 + VK hiếu khí + năng lượng → C5H7O2 N (tế bào VK mới)
2.2.2.2 Quá trình xử lý yếm khí
Trong điều kiện yếm khí (không có oxy), các vi khuẩn yếm khí sẽ phânhủy các chất hữu cơ có trong nước thải thành các sản phẩm như: CO 2, H2S,
NH4+, CH4, một số sản phẩm khác và bùn. Quá trình xử lý yếm khí gồm có 2
công đoạn chính như sau: Quá trình phân hủy chất hữu cơ:
(COHNS)x + VK yếm khí → CO2 + H2S + NH4+ + CH4 + sản phẩm khác +
năng lượng (bùn)
Quá trình tổng hợp tế bào VK mới:
(COHNS)x + VK yếm khí + năng lượng → C5H7O2 N (tế bào VK mới)
2.2.2.3
Quá trình nitrat hóa và khử nitrat:
Có tác dụng oxy hóa nitơ của các muối amoni (NH4
+
) thành nitrit và saucùng thành nitrat trong điều kiện thích hợp (có oxy). Sau đó, các muối này sẽ bị khử oxy dưới tác dụng của vi khuẩn trong điều kiện không có oxy. Lượng
oxy sinh ra được dùng lại để phân hủy chất hữu cơ.
2.3 Tác hại của bùn thải công nghiệp đến môi trường[7]
Một số thành phần chính của bùn thải công nghiệp:
Vi sinh vật (vi khuẩn, mầm bệnh): có nguồn gốc từ các vi sinh vật
được sử dụng để phân hủy chất hữu cơ. Các vi sinh vật này sẽ gây ra các bệnh
nguy hiểm. Một số loại vi khuẩn phổ biến như sau: Salmonella, vi khuẩn gây bệnh về đường ruột.
Micrococus: còn được gọi là chất hoại sinh, hoặc được gọi là mầm
bệnh cơ hội, đặc biệt đối với các ký chủ có hệ miễn dịch bị tổn hại. Vi khuẩnnày có thể gây nhiễm trùng viêm khớp, viêm màng não…
E.Coli: gây ra một số bệnh như viêm dạ dày ruột, nhiễm trùng đườngtiết niệu, nhiễm trùng huyết, viêm phổi,….
Một số hóa chất độc hại (hóa chất tồn dư, các sản phẩm phụ, những
hợp chất không mong muốn được tạo ra dựa trên sự tương tác trong quá trình
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
6
sản xuất, chế biến và xử lý) sẽ khuếch tán dần vào môi trường nếu không đượcxử lý triệt để. Ví dụ, nếu lượng bùn này được sử dụng trong nông nghiệp nhưlàm phân vi sinh, sẽ gây ra tình trạng thôi nhiễm kim loại ở cây trồng và gâynguy hiểm cho người tiêu thụ. Ngoài ra, những thành phần độc hại trong bùn
thải còn thẩm thấu dần vào môi trường xung quanh, thay đổi các đặc tính cơ bản sẵn có và thậm chí làm ô nhiễm cả khu vực gần nơi sử dụng bùn.
2.4 Sơ lược về phenol, asen, thủy ngân và phương pháp phântích
2.4.1
Kim loại
2.4.1.1
Asen[16],[17]
Arsenic là một nguyên tố á kim, có số hiệu nguyên tử là 33, thuốc nhóm
VA trong bảng tuần hoàn hóa học, được ký hiệu là As. Nó có ba dạng thù hình phổ biến là màu vàng, màu đen và đặc biệt là màu xám (bền nhất). Trong tự
nhiên, As thường tồn tại ở dạng khoáng vật, các hợp chất (kết hợp với oxy, lưuhuỳnh hoặc các kim loại khác), đôi khi cũng tồn tại ở dạng tinh thể tinh khiết.
Một số khoáng vật phổ biến là Asenopirit (FeAsS) hoặc các skutterudit((Co,Ni,Fe)As3 ). Các trạng thái oxy hóa phổ biến của As trong tự nhiên (ởdạng vô cơ và hữu cơ) là As+3, As+5 và As-3 (ở dạng hơi As) hoặc As0 (dạngkhoáng vật tinh khiết).
a
Ứng dụng của As
Trong nông nghiệp:
Hợp chất vô cơ CCA (Chromated Copper Arsenate), hoặc còn gọi là
Tanalith được sử dụng trong nông nghiệp với tác dụng như thuốc trừ sâu.
Ngoài ra, nó còn được sử dụng như chất bảo quản gỗ bởi đặc tính diệt côntrùng và mối.
Ở nửa cuối thế kỷ 20, một hợp chất khác của As là MSMA và DSMA
được sử dụng làm để sản xuất thuốc trừ sâu cho cây ăn quả.Trong y học:
Hợp chất As2O3 được sử dụng để chữa bệnh bạch cầu cấp tính ởngười.
Dung dịch Fowlers, có nồng độ As2O3 1% được sử dụng để chữa bệnh
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
7
Trong luyện kim:
Hợp chất GaAs được sử dụng làm chất bán dẫn trong mạch tích hợp
(IC), có thể được sử dụng trong các đèn diot laze hoặc đèn LED (hóa điện
năng thành quang năng). Thêm vào đó, hợp chất này còn được sử dụng trongthiết bị lò vi sóng, các tế bào hóa quang điện.
Hơi AsH3 có thể được sử dụng trong việc nấu chảy kim loại và khai
thác mỏ.
Ngoài ra, việc thêm hỗn hợp As, Cu vào ắc quy chì trong bình điện xecũng giúp giảm mạnh sự khử chì.
b
Độc tính
Mức độ cấp tính
Nếu tiếp xúc với lượng lớn As ở nồng độ cao có thể dẫn đến tử vong
Mức độ mãn tính
Hít thở không khí có nồng độ As cao có thể gây ra ung thư phổi, viêm
họng. Ở nồng độ thấp, hơi As có thể gây buồn nôn, ói mửa. Ngoài ra, nếu ănhoặc hít phải lượng As (có nồng độ thấp) trong thời gian dài sẽ gây sạm da,nổi mụn cóc và thậm chí là ung thư da.
Nếu ăn phải thực phẩm có chứa lượng thấp As trong thời gian dài sẽ
bị ung thư gan và ung thư bang quang. Ngoài ra, As còn có ảnh hưởng xấu đến tim mạch như bệnh tăng huyết
áp, bệnh tiểu đường
Về khía cạnh di truyền học, As có thể oxy hóa, phá vỡ liên kết DNA,
làm thay đổi các chromatid chị em và gây rối loạn chromosom. Nếu để trẻ em
bị nhiễm As trong thời gian dài, sẽ gây ra hiện tượng giảm IQ.
c
Giới hạn cho phép[2]
Theo QCVN 50:2013/BTNMT, đối với môi trường tiếp nhận chất ô
nhiễm (sink) là bùn thải thì hàm lượng As cho phép tối đa được quy định nhưtrong bảng sau
Bảng 2.1 Giới hạn cho phép của asen trong bùn thải theo QCVN 50:2013/BTNMT
Môi trường tiếpnhận
Hàm lượng tuyệt đối cơ sởH (ppm)
Ngưỡng nguy hại tính theo nồng độ ngâmchiết Ctc (ppm)
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
8
2.4.1.2
Thủy ngân[16],[17]
Thủy ngân là nguyên tố có số hiệu 80 trong bảng tuần hoàn hóa học,được ký hiệu là Hg. Nó là nguyên tố kim loại duy nhất ở thể lỏng trong điềukiện tiêu chuẩn (nhiệt độ: 273,15 K và áp suất: 0,987 atm).
Thủy ngân hiện diện trong tự nhiên ở 3 dạng:
Dạng kim loại: có màu trắng bạc, sáng bóng và tồn tại thể lỏng ở nhiệtđộ phòng.
Dạng khoáng vật: thủy ngân kết hợp với các nguyên tố như oxy, clo,
lưu huỳnh. Hầu như các hợp chất vô cơ của thủy ngân ở dạng tinh thể hoặcdạng bột có màu trắng. Ngoài trừ muối sulfua (HgS), thu hoạch từ quặngCinnabar, có màu đỏ và chuyển sang đen khi tiếp xúc ánh sáng.
Ngoài ra, thủy ngân còn tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ khi kết hợp
với carbon. Hợp chất hữu cơ phổ biến nhất là metyl thủy ngân (CH3Hg).
a Ứng dụng
Trong lĩnh vực công nghệ:
Thủy ngân được sử dụng trong nhiệt kết, khí áp kế.
Thủy ngân còn được sử dụng làm đèn đường, đèn huỳnh quang và các
bảng tín hiệu quảng cáo.
Thủy ngân (II) oxit được ứng dụng để làm điện cực catot trong pin
thủy ngân. Thủy ngân lỏng góp phần tạo ra điện cực calomel trong điện hóa.
Trong nông nghiệp
Hợp chất Hg2Cl2 được sử dụng làm chất khử trùng, diệt khuẩn.
Trong lĩnh vực luyện kim
Thủy ngân dễ dàng tạo thành hợp kim với một số kim loại khác, như:
vàng, bạc, kẽm và cadimi. Những hợp kim này được gọi là hỗn hống. Hỗnhống này có tác dụng chiết xuất vàng từ quặng, tạo ra vật liệu trám răng (đối
với bạc). Ngoài ra, nó còn có thể giúp kéo dài tuổi thọ pin (đối với kẽm vàcadimi).Trong y học
Hợp chất HgCl2 có tác dụng khử trùng vết thương.
Hợp chất thủy ngân hữu cơ, Thiomersal (được gọi là Thimerosal ở
Mỹ) có tác dụng làm chất bảo quản trong vắc xin.
Ngoài ra, thủy ngân còn được sử dụng để chế tạo máy đo huyết áp.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
9
b
Độc tính
Mức độ cấp tính: Nếu tiếp xúc lượng lớn thủy ngân (hoặc nồng độ cao) sẽ dẫn đến tử
vong.
Mức độ mãn tính
Sự tích tụ thủy ngân trong não trong qua việc hít thở không khí cóchứa thủy ngân sẽ gây ra những triệu chứng bất thường trong hành vi. Hít thởhơi thủy ngân trong thời gian ngắn sẽ gây buồn nôn, ói mửa.
Nếu tiếp xúc với nồng độ cao sẽ tạo ra tình trạng dễ bị kích động, mấttrí nhớ và trạng thái mất ngủ.
Ngoài ra, những muối thủy ngân hữu cơ, thông qua sự tích tụ lâu dài,
sẽ gây thoái hóa tế bào não. Nó còn có thể gây liệt nhẹ, suy giảm thị lực và
thính giác. Hơn nữa, nó còn có thể dẫn đến bệnh tim mạch và đột quỵ. Nếu để thai phụ tiếp xúc nhiều với thủy ngân trước khi sinh thì đứa bé
sẽ có nguy cơ chậm phát triển, thậm chí là bại não. Chức năng não bị tổn hại
có thể gây ra sự suy thoái của khả năng học tập, thay đổi nhân cách. Trongsinh học, hội chứng này gọi là Down, do có những thiệt hại về nhiễm sắc thể.
c Giới hạn cho phép[2]
Theo QCVN 50:2013/BTNMT, đối với môi trường tiếp nhận chất ô
nhiễm (sink) là bùn thải thì hàm lượng thủy ngân cho phép tối đa được quyđịnh như trong bảng sau
Bảng 2.2 Giới hạn cho phép của thủy ngân trong bùn thải theo QCVN 50:2013/BTNMT
Môi trường tiếpnhận
Hàm lượng tuyệt đối cơ sởH (ppm)
Ngưỡng nguy hại tính theo nồng độ ngâmchiết Ctc (ppm)
Bùn thải 4 0,2
2.4.1.3
Phương pháp phổ phát xạ quang học[3],[4],[8],[9]
Nguyên tắc chung: dùng hỗn hợp axit mạnh để chiết kim loại từ bùn thải,chuyển về dạng dung dịch. Tiến hành kết hợp hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu
(sau khi tiêm dung dịch vào máy). Chiếu chùm sáng kích thích qua đám hơinguyên tử ở trạng thái tự do. Các nguyên tử này sẽ hấp thụ năng lượng và phátra các bức xạ (đặc trưng cho từng nguyên tố) với cường độ xác định. Việc
định tính và định lượng nguyên tố được xác định qua bước sóng đặc trưng vàcường độ của bức xạ.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
10
Quá trình phân tích này trải qua 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: chiết nguyên tố từ mẫu (phá mẫu)
Giai đoạn 2: hóa hơi
Giai đoạn 3: nguyên tử hóa
Giai đoạn 4: kích thích và phát xạVì thiết bị được sử dụng để phân tích là máy ICP-OES nên giai đoạn 3 và
4 của phương pháp phân tích 2 kim loại là giống nhau, sẽ được đề cập trong
phần Đại cương về hệ thống máy quang phổ phát xạ kết hợp plasma cảm ứng(ICP-OES).
Phương pháp phá mẫu được lựa chọn cho 2 kim loại là phương pháp phámẫu ướt.
Nguyên tắc: dùng hỗn hợp axit mạnh để đưa các dạng hợp chất của kim
loại trong hỗn hợp về dạng muối hòa tan. Quá trình này phụ thuộc vào độmạnh, khả năng oxy hóa của axit cũng như độ hòa tan và điểm sôi của các
dung dịch muối do nó tạo ra (khi kết hợp với kim loại cần phân tích). Hỗn hợpaxit được lựa chọn sử dụng là: HNO3:HCl tỉ lệ 3:1 (cường thủy).
Phương pháp hóa hơi đối với 2 kim loại được lựa chọn sử dụng là kỹthuật hydrua hóa
Nguyên tắc: tạo dẫn xuất hydrua với các ion kim loại (MHx). Các dẫnxuất này có nhiệt độ hóa hơi thấp hơn dạng hợp chất ban đầu (sau khi tiến
hành phá mẫu). Đặc biệt với thủy ngân, phương pháp các tác dụng khử vềdạng thủy ngân kim loại (Hg), dễ hóa hơi ở nhiệt độ thường.
Asen
As là một nguyên tố có khả năng chịu nhiệt cao (As4O6 chịu được nhiệtđộ đến 1073oC). Khi tiến hành nguyên tử hóa mẫu, hiệu suất có thể không đạtmức độ yêu cầu. dẫn đến sai số trong định lượng. Do đó, khả năng phân tích
As hàm lượng vết là khá khó khăn nếu ta chỉ thực hiện vô cơ hóa mẫu theo phương thức thông thường.
Kỹ thuật hydrua có tác dụng tạo ra AsH3 (hợp chất hydrua dễ bay hơi),
làm cho quá trình nguyên tử hóa mẫu có thể đạt hiệu suất chuyển hóa tối đa.Chất khử thường được sử dụng là natri tetrahydroborat (NaBH4). Môi
trường khử là môi trường axit trung bình, phổ biến là axit HCl.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
12
2.4.2
Phenol
2.4.2.1
Khái quát về phenol[18],[19],[20]
Công thức hóa học của Phenol là C6H5OH.
Hình 2.3 Công thức cấu tạo của phenol
Phenol là một hydrocarbon thơm một nhóm thế. Ở dạng tinh khiết, nó là
một chất rắn màu trắng hoặc không màu. Nó có mùi ngọt giống nhựa đường ởnồng độ 40ppb trong không khí và khoảng 1-8 ppm trong nước. Trong khôngkhí, tinh thể này hút ẩm, hóa hồng rồi chuyển sang đỏ. Phenol bay hơi chậm
hơn và tan vừa phải trong nước. Nó là một chất dễ cháy.Phenol được tạo ra từ quá trình phân hủy các vật liệu hữu cơ. Trước đây,
phenol thường được sản xuất từ nhựa hắc ín, than đá.
a Ứng dụng
Trong công nghiệp
Một trong những ứng dụng quan trọng của phenol là sản xuất nhựa.
Đây là một sản phẩm được ứng dụng rộng rãi làm chất kết dính, keo dán gỗ.
Phenol được sử dụng để chế tạo sợi tổng hợp, như nylon. Ngoài ra,qua sự trùng ngưng với aceton tạo ra bisphenol-A, một tiền chất quan trọng
đối với nhựa epoxy và nhựa polycarbonat.
Các chất tẩy rửa không ion được tạo ra từ sự alkyl hóa phenol, tạo ra
các alkylphenol, được sử dụng cho quá trình epoxy hóa.
Phenol còn được sử dụng làm thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ.
Trong y học
Phenol được sử dụng làm thuốc mỡ, thuốc gây tê.
Ngoài ra, phenol còn được dùng làm nước nhỏ mũi, nước xúc miệng.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
13
b
Độc tính
Cấp tính
Làm biến chất protein.
Gây tổn thương hệ thần kinh ngoại vi (hủy myelin của sợi trục thầnkinh).
Sự ngộ độc toàn thân có thể xảy ra khi tiếp xúc lượng nồng độ lớn
phenol thông qua 3 đường tiếp xúc. Thông thường, sự kích thích hệ thần kinhtrung ương xảy ra nhanh sau đó hệ thần kinh này suy giảm nhanh chóng. Hệquả của sự tổn thương hệ thần kinh này là tử vong. Tuy nhiên, nếu sự ngộ độcxảy ra ở các cơ quan khác, triệu chứng có thể bị trì hoãn đến 18 giờ.
Một số triệu chứng
Ở hệ thần kinh: buồn nôn, ói mửa, nhức đầu, hoa mắt, chóng mặt và ù
tai. Sau đó có thể rơi vào trạng thái mất kiểm soát, hôn mê dẫn đến sự suygiảm hô hấp và tử vong.
Đối với tim mạch, sự ngộ độc phenol có thể làm tăng huyết áp, sau đóhuyết áp thấp dần và bị sốc. Ngoài ra còn có triệu chứng rối loạn nhịp tim.
Đường hô hấp: tiếp xúc ở nồng độ cao sẽ gây sưng cổ họng, viêm vàloét khí quản. Ngoài ra, phenol nặng hơn không khí nên khi đi vào phổi sẽ hóa
lỏng và không bay ra. Đường tiêu hóa: ngoài các triệu chứng buồn nôn, ói mửa… như đã đề
cập ở trên, sự tiếp xúc với phenol qua đường ăn uống có thể dẫn đến viêm loétcổ họng, dạ dày và thực quản.
Trong máu: hầu hết các thay đổi huyết học (như tán huyết, ức chế tủy
xương và thiếu máu) có thể được quan sát rõ ràng khi tiếp xúc với phenol.
Ngoài ra, phenol còn gây bỏng mắt, viêm mắt Da: sự ngộ độc phenol có thể gây ra triệu chứng chết tế bào da (hoại
tử). Tuy nhiên, do đặc tính gây tê nên rất khó cảm nhận được cơn đau trong
thời gian ngắn, có thể dẫn đến tử vong.
Mãn tính: việc tiếp xúc với phenol trong thời gian dài tại nơi làm việc cóthể gây tổn thương một số cơ quan trong cơ thể, như:
Thận: viêm thận, sưng ở ống thận và các tế bào, thoái hóa ở cầu thận.
Da: thay đổi sắc tố da (hoại tử) như đã đề cập ở trên.
Máu: tăng nguy cơ bệnh động mạch vành và thiếu máu cung cấp cho
tim ở những người lao động.
Phenol không được phân loại như một tác nhân có thể gây ung thư,
nhưng lại được biết đến như một chất hoạt hóa các khối u.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
14
c
Giới hạn cho phép[2]
Theo QCVN 50:2013/BTNMT, đối với môi trường tiếp nhận chất ônhiễm (sink) là bùn thải thì hàm lượng phenol cho phép tối đa được quy địnhnhư trong bảng sau
Bảng 2.3 Giới hạn cho phép của phenol trong bùn thải theo QCVN 50:2013/BTNMT
Môi trường tiếpnhận
Hàm lượng tuyệt đối cơ sởH (ppm)
Ngưỡng nguy hại tính theo nồng độ ngâmchiết Ctc (ppm)
Bùn thải 20 1
2.4.2.2 Phương pháp phân tích[10],[11]
Nguyên tắc: sau khi dùng dung môi để chiết phenol ra từ mẫu phân
tích, ta sẽ tiến hành xử lý loại tạp (hoặc các yếu tố ảnh hưởng) rồi tiến hànhđịnh lượng bằng hệ thống máy sắc ký khí ghép khối phổ (GC). Nồng độ phenol trong mẫu sẽ được xác định thông qua cường độ mảnh ion m/z 94.
Tiến hành: dùng dung môi metyl clorua để chiết phenol và các dẫn
xuất của nó từ mẫu bùn thải. Cô quay hỗn hợp sau khi chiết để loại dung môivà một số tạp chất có thể hòa tan một phần trong metyl clorua. Dùng một dung
môi khác (2-propanol) hòa tan phần còn lại sau cô quay và lọc hỗn hợp nàyqua cột C18 cả hệ thống chiết pha rắn (SPE). Kỹ thuật này sẽ giúp loại bỏ tạp
chất (các chất rắn còn lại sau quá trình chiết). Đem dung dich qua lọc đi côquay và định mức tới vạch bằng dung môi 2-propanol.
2.5
Đại cương về hệ thống máy ICP-OES[12]
2.5.1 Cơ sở lý thuyết
Nguyên tắc: dựa trên sự khác biệt về năng lượng phát xạ (đặc trưng bởi bước sóng) của nguyên tử hay ion (ở trạng thái tự do), khi nhận được nănglượng kích thích bởi sóng radio.
Hệ thống ICP-OES sử dụng phương pháp nguyên tử hóa mẫu bằngchùm tia plasma. Tại khu vực nguyên tử hóa, nhiệt độ có thể lên đến 10000 K,lớn hơn rất nhiều so với kỹ thuật ngọn lửa (F-AAS) hoặc kỹ thuật lò graphit(GF-AAS). Ưu điểm này của hệ thống giúp phân tích chính xác những nguyên
tố có khả năng chịu nhiệt cao và loại bỏ sự ảnh hưởng của nền mẫu.
Chùm tia plasma được tạo ra bởi 3 yếu tố là dao động sóng cao tần
radio, dòng hơi argon (Ar) và trường điện từ ở khu vực gần đỉnh “ngọn đuốc”(Torch). Dòng khí Argon khi được thổi qua trường điện từ bị tác động, tạo racác ion và electron. Hỗn hợp này sẽ được thổi vào thiết bị đốt (Torch), tại đây,
dưới sự tác động của sóng radio cao tần (còn gọi là sự kết nối cảm ứng) giúp
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
15
ổn định hỗn hợp khí dẫn điện (Argon và electron), duy trì cường độ và hìnhdáng chùm tia plasma.
Các nguyên tử hay ion của nguyên tố, khi nhận năng lượng kích thích
từ nguồn plasma, sẽ chuyển từ trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích.
Trạng thái kích thích này chỉ tồn tại trong thời gian ngắn (10 -12-10-8 giây), sauđó các mảnh ion hoặc nguyên tử sẽ phát ra bức xạ đặc trưng và trở về trạngthái cân bằng. Các bức xạ này sẽ được thu vào dầu dò dưới dạng các bướcsóng riêng biệt (sau khi qua hệ thống lăng kính và bộ lọc đơn sắc). Các nguyêntố khác nhau sẽ có các bức xạ với bước sóng đặc trưng khác nhau. Tín hiệu
quang sẽ được chuyển thành tín hiệu điện và được xử lý bằng phần mềm củamáy tính.
Cường độ vạch phổ (phát xạ) tỷ lệ với nồng độ nguyên tử hay ion có
trong mẫu thử theo phương trình Lomaskin – Schraibow:bC a I
Trong đó
Iλ: cường độ vạch phát xạ của nguyên tử hoặc ion.
C: nồng độ nguyên tử hoặc ion
a: hằng số thực nghiệm
b: hằng số bản chất (phụ thuộc vào bản chất nguyên tố)
2.5.2
Cấu trúc máya. Bộ phận tiêm mẫu: có chức năng hóa hơi mẫu (dạng dung dịch) thành
các hạt sol khí với kích thước cực nhỏ.
Bơm: chuyển mẫu (dạng dung dịch hoặc hơi) vào thiết bị phun.
Thiết bị phun: chuyển mẫu dưới dạng dung dịch thành các hạt sol khí
và đưa vào buồng lọc.
Buồng lọc: loại bỏ các hạt sol khí có kích thước lớn và chuyển mẫu
vào trung tâm nguồn plasma.
b.
Nguồn plasma: tại đây, mẫu sẽ được cung cấp năng lượng đến trạngthái kích thích (trạng thái có thể phát xạ).
Nguồn phát sóng radio: nguồn phát ra dao động điện từ trường cao tần
(27,12 triệu vòng/giây).
Thiết bị tải: bức xạ này sẽ được đưa tới bộ phận đốt bằng thiết bị tải.
Thiết bị đốt: tại đây bức xạ sẽ được chuyển thành plasma bởi dòng
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
16
c. Phổ kế: chức năng chính là gây nhiễu xạ ánh sáng trắng thành các bước sóng đơn sắc. Đầu dò có tác dụng thu nhận các bức xạ có bước sóngkhác nhau và thực hiện đo lường mật độ quang của các bức xạ. Mật độ quangtỉ lệ thuận với nồng độ của nguyên tố.
Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo của phổ kế
d.
Thiết bị chuyển hóa thành tín hiệu điện: chuyển hóa các tín hiệuquang từ đầu dò thành các tín hiệu điện.
e. Phần mềm và máy tính: điều khiển quá trình phân tích, lựa chọn cácđiều kiện phân tích, xử lý các tín hiệu điện thu được và xuất kết quả
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
17
2.5.3
Ưu điểm của ICP-OES
Khu vực nguyên tử hóa mẫu có nhiệt độ cao (lên đến 10000 K). Ưu
thế này giúp phân tích các nguyên tố có khả năng chịu nhiệt cao với độ chính
xác thích hợp và loại bỏ sự ảnh hưởng phức tạp của nền mẫu.
Mật độ electron trong trường điện từ cao (1014-1016 cm-3), nguồn cungcấp năng lượng kích thích ổn định.
Phân tích đồng thời nhiều nguyên tố (hơn 60 nguyên tố cùng một lúc)
với độ chính xác cao.
Sự cản nhiễu nền và sự cản nhiễu của các yếu tố hóa học thấp.
Giới hạn phát hiện thấp (0,1 ppb) đối với hầu hết các nguyên tố.
Khoảng tuyến tính rộng, độ đúng và độ chính xác cao.
2.5.4
Nhiễu phổ trong ICP-OES
a. Ảnh hưởng phức tạp của nền mẫuPhổ phát xạ phụ thuộc vào thành phần của nền mẫu khảo sát. Nếu trong
mẫu tồn tại sự hiện diện các nguyên tố có nồng độ cao (ngoài nguyên tố cầnxác định), phổ đồ sẽ xuất hiện những bức xạ nền liên tục. Hiện tượng này gọilà sự trôi nền, nó sẽ gây ra sự sai khác về đường nền của phổ thu được so với
phổ của dung dịch mẫu tinh khiết (chỉ tồn tại duy nhất nguyên tố cần xácđịnh).
Để khắc phục tình trạng này, có thể tiến hành phân tích mẫu điển hìnhcho mỗi nguyên tố ở các bước sóng phân tích khác nhau.
b.
Hiện tượng chồng lấp phổ
Chồng lấp phổ, một trong những vấn đề thường gặp nhất của ICP-OES,là hệ quả trực tiếp từ đặc tính nguyên tử hóa mẫu bằng nhiệt độ cao (để giảm
ảnh hưởng của những nền mẫu dễ bay hơi và tối ưu sự phát xạ của nguyên tố).Khi đó, phổ của những nguyên tố có hàm lượng vết sẽ bị ảnh hưởng bởi những
nguyên tố có nồng độ cao. Vì vậy, sự lựa chọn bước sóng phụ thuộc rất nhiều
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
18
Sự chồng lấp phổ trực tiếp (che lấp toàn phần)
Hiện tượng này xảy ra khi 2 nguyên tố khác nhau cùng phát xạ ở 1 bướcsóng. Trong trường hợp này, ta không thể phân giải được phổ của từng nguyêntố riêng biệt.
Hình 2.6 Hiện tượng chồng lấp phổ toàn phần
Sự chồng lấp cánh phổ (che lấp một phần)Hiện tượng này còn gọi là sự mở rộng peak. Sự mở rộng peak là do sự
cộng hưởng. Độ rộng của peak sẽ tăng tỉ lệ thuận với số lượng va chạm giữa
các nguyên tử ở trạng thái kích thích và cơ bản.
Hình 2.7 Hiện tượng chồng lấp phổ một phần
Để khắc phục hiện tượng nhiễu phổ này, có thể sử dụng phần mềm MSF
(Perkin-Elmer) hoặc FAST (Varian/Agilent).
Phần mềm MSF cho phép xây dựng mô hình đường nền phổ thích hợpcủa nguyên tố cần phân tích có trong mẫu thông qua việc phân tích 3 yếu tố:
nền mẫu, mẫu trắng và dung dịch mẫu tinh khiết (chỉ chứa nguyên tố cần phân
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
19
tích). Sau khi xây dựng mô hình, phần mêm sẽ tự động hiệu chỉnh lại đườngnền phổ và xác định chính xác hàm lượng nguyên tố cần phân tích trong mẫu.
Phần mềm FAST sử dụng kỹ thuật xây dựng mô hình phổ tiên tiến để phân tách tín hiệu chất phân tích từ phổ thô (thu được) ban đầu. Mô hình này
được xây dựng bằng cách đo lường hàm lượng các thành phần mong muốn vàkết quả tương ứng, thong thường là 3 yếu tố: dung dịch mẫu trắng, dung dịchchất phân tích tinh khiết và dung dịch nhiễu tinh khiết. Vì vậy, để sử dụng
phần mềm này, cần hiểu rõ bản chất nhiễu do nền mẫu gây ra.
2.6
Đại cương về hệ thống máy sắc ký khí (GC) và khối phổ
(MS)
2.6.1 Hệ thống máy sắc ký khí (GC)[13],[14],[15]
2.6.1.1 Cơ sở lý thuyết
Sắc ký khí là phương pháp phân tách trong đó pha động là khí trơ (còngọi là khí mang) và pha tĩnh lá chất rắn (hoặc một lớp phim mỏng được phủlên thành chất mang rắn) được phủ lên bề mặt trong của cột sắc ký. Phương
pháp sắc ký khí dùng để phân tích các chất có khả năng bay hơi.Dung dịch mẫu thử sau khi tiêm vào máy sẽ được hóa hơi. Đám hơi này
được thổi vào dòng khí mang và chuyển tới lò cột. Sự tương tác hấp phụ giữacác thành phần hóa học trong dòng khí (cả khí mang lẫn đám hơi mẫu thử) với
pha tĩnh sẽ quyết định sự phân tách các hợp chất khác nhau trong hỗn hợp. Những chất có sự tương tác khác nhau sẽ có thời gian lưu trong cột khác nhau,
đây là một trong các yếu tố giúp nhận danh chất phân tích (kết hợp so sánhthời gian lưu với dường chuẩn của cùng chất phân tích). Sau khi ra khỏi cột,chất phân tích sẽ được đưa tới đầu dò.
Tại đây, bộ phận xử lý tín hiệu sẽ ghi nhận nồng độ chất phân tích dướidạng các tín hiệu (tùy vào từng loại đầu dò mà phương pháp ghi nhận tín hiệusẽ khác nhau).
2.6.1.2
Thành phần
Nguồn khí (bình chứa dung môi pha động): nơi chứa hơi pha động
(khí trơ, không tương tác với chất phân tích trong mẫu).
Thiết bị đầu vào: bộ phận bơm mẫu (auto sampler) sẽ đưa mẫu vào
thiết bị hóa hơi. Tại đây, dung dịch mẫu sẽ được hóa hơi và chuyển vào dòng
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
20
Lò cột: tại đây, các chất phân tích khác nhau có trong mẫu được phântách dựa trên sự khác biệt về sự tương tác đối với pha tĩnh (dạng lỏng, được
phủ lên bề mặt chất mang rắn).
Đầu dò: xác định và đo lường nồng độ chất phân tích dựa trên tín hiệu
của nó (loại tín hiệu tùy thuộc vào loại đầu dò và phương pháp phân tích).
Hình 2.8 Minh họa sơ đồ hệ thống máy sắc ký khí
2.6.2
Đầu dò khối phổ (MS)
2.6.2.1
Nguyên tắc hoạt động:
Sử dụng sự khác biệt trong tỉ lệ m/z của các ion nguyên tử hoặc phân tử để
phân tách chúng. Vì thế, phương pháp khối phổ cho phép định lượng cácnguyên tử hoặc phân tử và cung cấp thông tin cấu trúc bằng cách nhận dạng
các mô hình phân mảnh đặc trưng.
2.6.2.2 Thành phần, thiết bị
Bơm chân không: giúp giảm áp suất dòng khí sau khi ra khỏi cột qua 2giai đoạn.
Giao diện và nguồn ion: chuyển mẫu từ hệ thống sắc ký khí qua đầu
dò khối phổ mà không trộn lẫn các chất phân tích (riêng biệt với nhau). Ngoàira, nó còn giúp cô đặc, tăng nồng độ chất phân tích và giảm áp suất bằng cách
hóa hơi dung môi (hoặc đuổi khí mang). Sau đó, nguồn ion sẽ ion hóa chất phân tích và chuyển các ion đó đến bộ phận phân tích khối lượng.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
21
Thiết bị phân tích khối lượng (Bơm tứ cực): tác dụng của bộ phận này
là phân tách các mảnh ion có m/z khác nhau trong môi trường chân không đểđưa đến thiết bị xử lý tín hiệu.
Thiết bị xử lý tín hiệu: thiết bị này ghi nhận cường độ các mảnh ion
cũng như tỷ lệ m/z của các ion riêng biệt.
2.6.2.3
Cơ chế hoạt động
Sau khi ra khỏi cột phân tách sắc ký, chất phân tích sẽ được đưa đến bộ phân
headspace. Tại đây, dung dịch mẫu sẽ được hóa hơi và chuyển thành dạngnhững mảnh ion hóa với khối lượng nhỏ hơn khối lượng phân tử ban đầu. Sauđó, những mảnh ion này sẽ được đưa qua thiết bị phân tích khối lượng (massanalyzer), việc phân tách các mảnh ion khác nhau tùy thuộc vào tỉ lệ m/z của
chúng. Cuối cùng, những mảnh ion này sẽ được đưa tới đầu dò và tín hiệu chất phân tích sẽ được hệ thống máy xử lý.
Kỹ thuật ion hóa phù hợp với GC: EI, CI
Va chạm điện tử (EI): dòng electron đi xuyên qua pha hơi chất phân
tích và va chạm với phân tử trung hòa để tạo ra các mảnh ion dương hoặc
những mảnh phân tử nhỏ hơn. Phương pháp này thường dùng cho chất bayhơi.
Va chạm hóa học (CI): pha hơi tác chất, được ion hóa bởi quá trình va
chạm điện tử, sẽ tương tác với phân tử chất phân tích và tạo ra các ion chất phân tích. Phương pháp này thường dùng cho chất bay hơi.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
23
3.4
Hoạch định thí nghiệm[21]
a.
Tiến hành lấy mẫu ở 15 nhà máy khác nhau thuộc khu công nghiệpTrà Nóc. Phương pháp lấy mẫu được quy định trong phần 13 của TCVN6663:2011 (ISO 6667:2006).
Thiết bị thu mẫu: gàu múc có chiều dài khoảng 2m.
Thiết bị chứa mẫu: can nhựa được bịt kín bằng nylon rồi đậy nắp.
Tiến hành thu mẫu: ở 3 vị trí khác nhau của hệ thống xử lý nước thải ở
mỗi nhà máy. Ghi nhận vị trí, thời gian lấy mẫu và tên nhà máy. Mẫu bùn thảiở mỗi nhà máy được tiến hành thu mẫu 3 lần, mỗi lần cách nhau 1 ngày.
b. Bảo quản mẫu theo phương pháp được quy định trong phần 15 củaTCVN 6663:2011 (ISO 6667:2006).
Bảo quản mẫu: ở điều kiện nhiệt độ: 20oC trong tủ lưu mẫu môi trường.
c.
Tiến hành xử lý mẫu và phân tích ngay trong ngày hôm sau.
3.5 Đánh giá phương pháp phân tích[5],[6]
3.5.1
Các thông số cần được đánh giá
Độ lặp lại
Hiệu suất thu hồi
Giới hạn phát hiện
Khoảng tuyến tính 3.5.2 Tiến hành đánh giá
3.5.2.1 Độ lặp lại
a Định nghĩa
Phản ánh mức độ tập trung của các kết quả thí nghiệm được thực hiệnlặp lại nhiều lần ở cùng điều kiện phân tích và phương pháp phân tích, trên các
nền mẫu khác nhau trong thời gian ngắn.
b
Cách xác định
Tiến hành thí nghiệm lặp lại 6 lần trên cùng một mẫu thử. Ngoài ra, việcsử dụng phương pháp nội chuẩn có thể giúp loại bỏ sự ảnh hưởng phức tạp củanền mẫu. Nội chuẩn và chuẩn được thêm vào giai đoạn đầu của quá trình phân
tích (sau khi cân hoặc đong mẫu).Thực hiện thí nghiệm độ lặp lại ở nhiều nồng độ khác nhau của khoảng
tuyến tính (thấp, trung bình và cao). Mỗi nồng độ được lặp lại 6 lần.Xác định độ lặp lại bằng độ lệch chuẩn (SD) và độ lệch chuẩn tương đối
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
24
Các giá trị này được tính theo công thức sau:
1
)( 2
n
x xSD
i
100(%)(%)
x
SDCV RSD
Trong đó,
n: số lần thí nghiệm
xi: giá trị đo được của lần thí nghiệm thứ i
x : giá trị trung bình của các lần thử nghiệm
c Tiến hành
Mẫu trắng: là mẫu thử có cùng nền mẫu với mẫu phân tích nhưng đượcxác định là không có nồng độ chất phân tích.
Sử dụng nội chuẩn Chlopyrifos d10 có nồng độ 1000 ppb. Mảnh ion m/z97 đại diện cho nội chuẩn.
Khảo sát ở 3 nồng độ thêm chuẩn là 500 ppb (nồng độ thấp), nồng độ2000 ppb (nồng độ trung bình) và nồng độ 4000 ppb (nồng độ cao). Mảnh ionm/z 94 đại diện cho chuẩn.
Xét nồng độ thêm chuẩn 500 ppbHút chính xác 2,5 mL dung dịch chuẩn phenol có nồng độ 200 ppb cho
vào bình định mức 200 mL đã có sẵn 100 mL mẫu trắng. Thêm 5mL dungdịch chuẩn nội (nồng độ 200 ppb) vào bình và định mức tới vạch bằng mẫu
trắng. Đậy nắp và lắc đều.Mẫu thử được xử lý và phân tích theo quy trình được đề cập ở phần thực
nghiệm 3.6.1.5.Lặp lại thí nghiệm 6 lần.
Xét nồng độ thêm chuẩn 2000 ppb
Hút chính xác 10 mL dung dịch chuẩn phenol có nồng độ 200 ppb chovào bình định mức 200 mL đã có sẵn 100 mL mẫu trắng. Thêm 5 mL dung
dịch chuẩn nội (nồng độ 200 ppb) vào bình và định mức tới vạch bằng mẫutrắng. Đậy nắp và lắc đều.
Mẫu thử được xử lý và phân tích theo quy trình đã đề cập ở phần thựcnghiệm 3.6.1.5.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
25
Xét nồng độ thêm chuẩn 4000 ppbHút chính xác 20 mL dung dịch chuẩn phenol có nồng độ 200 ppb cho
vào bình định mức 200 mL đã có sẵn 100 mL mẫu trắng. Thêm 5mL dung
dịch chuẩn nội (nồng độ 200 ppb) vào bình và định mức tới vạch bằng mẫutrắng. Đậy nắp và lắc đều.
Mẫu thử được xử lý và phân tích theo quy trình đã đề cập ở phần thực
nghiệm 3.6.1.5.Lặp lại thí nghiệm 6 lần.
3.5.2.2
Hiệu suất thu hồi
a
Định nghĩa
Hiệu suất thu hồi là tỉ lệ phần trăm giá trị nồng độ chất phân tích đo đượcsau khi qua quá trình xử lý và phân tích so với nồng độ thực. Hiệu suất thu hồigiúp phản ánh mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của kết quả thử nghiệmvới giá trị thực hoặc là giá trị được chấp nhận là đúng (µ).
b
Cách xác định
Tiến hành thêm một lượng chuẩn xác định vào mẫu thử và phân tích
nồng độ mẫu sau khi thêm chuẩn. Mẫu thử ở đây sử dụng có thể là mẫu trắng(không có nồng độ chất phân tích nhưng có nền mẫu tương tự) hoặc là mẫu
thực. So sánh kết quả thu được và xác định hiệu suất thu hồi theo các côngthức sau:
Đối với mẫu thử
100%
C
mC m
C
C C H
Trong đó
Cm+C: nồng độ mẫu thêm chuẩn đo được (ppb)
Cm: nồng độ mẫu đo được (ppb)
CC: nồng độ chuẩn lý thuyết (ppb)Đối với mẫu trắng
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
26
Khảo sát hiệu suất thu hồi ở các điểm nồng độ khác nhau (thấp, trung bình và cao) trong khoảng nồng độ tuyến tính. Mỗi điểm nồng độ lặp lại thínghiệm 6 lần.
c Tiến hành
Mẫu thử được lựa chọn để sử dụng là mẫu trắng.
Khảo sát hiệu suất thu hồi ở 3 nồng độ thêm chuẩn là 500 ppb (nồng độthấp), 2000 ppb (nồng độ trung bình) và 4000ppb (nồng độ cao). Cường độ
mảnh ion m/z 94 đặc trưng cho kết quả đo nồng độ mẫu thêm chuẩn. Xét nồng độ thêm chuẩn 500 ppbHút chính xác 2,5 mL dung dịch chuẩn nồng độ 200 ppb vào bình định
mức 200 mL đã có sẵn 100 mL mẫu thử. Định mức tới vạch bằng mẫu thử,đậy nắp và lắc đều.
Mẫu thử được xử lý và phân tích theo quy trình đã đề cập ở phần thựcnghiệm 3.6.1.5.
Lặp lại thí nghiệm trên 6 lần. Xét nồng độ thêm chuẩn 2000 ppbHút chính xác 10 mL dung dịch chuẩn nồng độ 200 ppb vào bình định
mức 200 mL đă có sẵn 100 mL mẫu thử. Định mức tới vạch bằng mẫu thử,đậy nắp và lắc đều.
Mẫu thử được xử lý và phân tích theo quy trình đã đề cập ở phần thực
nghiệm 3.6.1.5.Lặp lại thí nghiệm trên 6 lần. Xét nồng độ thêm chuẩn 4000 ppb
Hút chính xác 20 mL dung dịch chuẩn nồng độ 200 ppb vào bình địnhmức 200 mL đă có sẵn 100 mL mẫu thử. Định mức tới vạch bằng mẫu thử,đậy nắp và lắc đều.
Mẫu thử được xử lý và phân tích theo quy trình đã đề cập ở phần thựcnghiệm 3.6.1.5.
Lặp lại thí nghiệm trên 6 lần.
3.5.2.3 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
a Định nghĩa
Giới hạn phát hiện (Limit of detection-LOD): là nồng độ mà tại đó giátrị thu được lớn hơn độ không đảm bảo đo của phương pháp. Đây là nồng độthấp nhất của chất phân tích trong mẫu có thể được phát hiện nhưng không thểđịnh lượng (độ chính xác không cao).
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
29
nội chuẩn giúp loại bỏ các sai số hệ thống của phương pháp. Vẽ đường congsự phụ thuộc giữa nồng độ ngoại chuẩn (trục x) và tỉ lệ tín hiệu nội chuẩn trênngoại chuẩn (trục y). Tính các hệ số hồi quy, tương quan như trên.
Tiến hành
Khảo sát hiệu suất thu hồi được thực hiện trên mẫu trắng.Chuẩn nội được sử dụng ở đây là Chlopyrifos d10 với nồng độ 1000 ppb.
Mảnh m/z 97 đặc trưng cho chuẩn nội (CIS).
Pha các điểm chuẩn (ngoại chuẩn) có nồng độ 500, 1000, 2000, 3000 và4000 ppb. Mảnh m/z 94 đặc trưng cho chuẩn ngoại (CS).
Xác định tỉ cường độ mảnh ion m/z 94 trên m/z 97 (A94/A97) và lậpđường chuẩn, xác định các hệ số tương quan R 2 và các hệ số hồi quy a, b từ
phương trình hồi quy.
3.6 Khảo sát một số thành phần độc hại
3.6.1 Khảo sát hàm lượng phenol trong 15 mẫu bùn thải
3.6.1.1 Phạm vị áp dụng:
Phương pháp này được áp dụng để xác định hàm lượng phenol và dẫnxuất của phenol trong nước bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS).
3.6.1.2 Tài liệu tham khảo
TCVN 7874:2008: Nước-Xác định phenol và dẫn xuất phenol-Phương pháp sắc ký khí chiết lỏng-lỏng.
TCVN 7873:2008: Nước-Xác định hàm lượng Benzen-Phương pháp
sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) sử dụng cột mao quản.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
32
thao tác 2 lần. Sau đó, đợi khoảng 10 phút để phân lớp hoàn toàn. Nếu xuấthiện lớp nhũ, có thể khuấy hoặc lọc. Loại bỏ pha nước giữ pha hữu cơ. Lặp lạiquá trình này 2-3 lần. Cô quay dịch toàn bộ dịch chiết còn khoảng 0,5 mL,dùng 2 mL 2-propanol tráng bình cầu 2 lần, sau đó cho qua cột C18 (đã hoạt
hóa với 3 mL dung môi 2-propanol). Rửa cột với 4mL cùng dung môi. Hứngtoàn bộ dịch qua cột, thổi khô, định mức vial 1 mL bằng dung môi 2-propanol.
c Điều kiện phân tích
Điều kiện GC
Chương trình nhiệt độ
Bảng 3.2 Chương trình nhiệt độ
Tốc độ tăng nhiệt độ (oC/phút) Nhiệt độ (oC)
0 40
10 120
20 250
Cột DB-5MS, 30 m x 0,25 mm x 0,25 µm
Nhiệt độ buồng tiêm: 250oC
Chế độ tiêm mẫu: không chia dòng
Thể tích tiêm: 1 µL
Tốc độ dòng qua cột: 1,4 mL/phút
Áp suất đầu: 77,3 kPa
Tốc độ khí mang chung: 50 mL/phút
Tốc độ dòng khí Purge: 3 mL/phút
Điều kiện MS
Chế độ vận hành: EI-SIM
Điện thế đầu dò: Tuning File
Nhiệt độ giao diện: 250o
C Nhiệt độ nguồn ion hóa: 200oC
Ion định lượng cho phenol: m/z 94
Ion xác nhận cho phenol: m/z 65, 66
Ion định lượng cho nội chuẩn Chlorpyrifos-d10: m/z 97
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
34
b
Dụng cụ
Bếp điện
Cân phân tích có độ chính xác 0,1 mg
Muỗng cân Isolab Dụng cụ thủy tinh các loại: cốc thủy tinh (Becher), bình tam giác
(Erlen), bình chiết, ống đong …
Bình định mức (Din A), 100 mL
Giấy lọc định lượng
3.6.2.2 Hóa chất
Axit HCl, HNO3 (Merck hoặc tương đương)
Nước cất 2 lần đã khử ion (Nước DI)
NaBH4 (Merck hoặc tương đương)
3.6.2.3 Tiến hành khảo sát
3.6.2.4 Một số định nghĩa cơ bản
Mẫu Blank: một thể tích mẫu xác định được xử lý mẫu theo quy trình.
Mẫu Blank dùng để zero thiết bị khi dựng chuẩn.
Mẫu thêm chuẩn: mẫu thử được thêm một lượng chất phân tích xác
định và được xử lý mẫu theo quy trình.a Chuẩn bị mẫu
Cân khoảng 2 g mẫu bùn thải vào thiết bị chứa mẫu (ở đây sử dụng làcốc thủy tinh 100 mL). Cho khoảng 15 mL hỗn hợp cường thủy vào cốc, đậynắp và ngâm trong vòng 24 giờ. Sau khi ngâm, tiến hành đun mẫu nhẹ trên
bếp điện đến khi mẫu còn khoảng 5 mL thì thêm nước DI. Lặp lại nhiều lần
cho đến khi không còn quan sát thấy khói màu nâu bay ra khỏi và dung dịchcó màu vàng nhạt, trong suốt. Chuyển dung dịch từ cốc thủy tinh vào bình
định mức 100 mL, định mức tới vạch bằng nước cất DI.Tiến hành phân tích mẫu thêm chuẩn song song. Quá trình xử lý vả phân
tích mẫu thêm chuẩn giống như mẫu thử.
Mẫu thêm chuẩn: là mẩu thử được thêm chuẩn nồng độ 0,5 ppb (mỗi kimloại).
b Điều kiện phân tích
Điều kiện ICP – OES
Tốc độ bơm: 45 rpm (round per minute – vòng trên phút)
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
35
Công suất nguồn RF (nguồn phát bức xạ radio): 1100 W
Đường kính ống: 2 mm
Định hướng Torch: Axial (Asen)
Tốc độ hơi plasma: 12 L/phút
Tốc độ dòng hơi Argon: 0,6 L/phút hoặc 0,22 MPa
Tốc độ hơi phụ trợ: 0,5 L/phút
Thời gian thổi mẫu: 45 giây
Chế độ buồng phun hơi (spray): xoáy
Thời gian chạy giữa các mẫu: 10 giây (bước sóng cao: 230-847 nm)
và 25 giây (bước sóng thấp: 166-230 nm).
3.6.2.5
Xây dựng đường chuẩn
Đường chuẩn gồm 4 điểm có nồng độ: 0,1; 0,3; 0,5 và 1 ppb. Đườngchuẩn biểu diễn sự phụ thuộc giữa nồng độ chuẩn kim loại (trục x) và cườngđộ bức xạ (trục y).
3.6.2.6 Tính toán kết quả
Hàm lượng kim loại trong mẫu được tính theo công thức sau:
A94, A99: lần lượt là cường độ mảnh ion m/z 94 và m/z 99.
a
Nhận xét
Tại nồng độ thấp (500 ppb = 0,5 ppm): độ lặp lại của phương pháp đốivới phenol là 2,226% < 11% theo quyết định 2002/657/EC (tại nồng độ 1
ppm, RSD < 11%).
Tại nồng độ trung bình (2000 ppb = 2 ppm): độ lặp lại của phương pháp đối với phenol là 1,266% < 7,3% theo quyết định 2002/657/EC (tại nồngđộ 10 ppm, RSD < 7,3%).
Tại nồng độ cao (4000 ppb = 4 ppm): độ lặp lại của phương pháp đốivới phenol là 0,785% < 7,3% theo quyết định 2002/657/EC (tại nồng độ 10
ppm, RSD < 7,3%).
b Kết luận
Độ lặp lại của phương pháp nằm trong khoảng 0,785-2,226%, phù hợpvới quyết định theo tiêu chuẩn 2002/657/EC.
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
39
Chú thích
CĐM: nồng độ chuân lý thuyết (ppb)
Cđo: nồng độ chuẩn đo được (ppb)
H: hiệu suất thu hồi (%)a Nhận xét
Tại điểm nồng độ thấp (500 ppb = 0,5 ppm), hiệu suất thu hồi của
phương pháp là 91,26%, nằm trong khoảng 80-110%, khoảng hiệu suất thu hồiđược quy định theo hội đồng châu Âu: 2002/657/EC.
Tại điểm nồng độ trung bình (2000 ppb = 2 ppm), hiệu suất thu hồi
của phương pháp là 92,54%, nằm trong khoảng 80-110%, khoảng hiệu suất
thu hồi được quy định theo hội đồng châu Âu: 2002/657/EC.
Tại điểm nồng độ cao (4000 ppb = 4 ppm), hiệu suất thu hồi của phương pháp là 92,44%, nằm trong khoảng 80-110%, khoảng hiệu suất thu hồiđược quy định theo hội đồng châu Âu: 2002/657/EC.
b Kết luận
Hiệu suất thu hồi của phương pháp khoảng 91%, phù hợp với quyết định
theo tiêu chuẩn 2002/657/EC.
4.1.3 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
Kết quả khảo sát giới hạn phát hiện của phương pháp được trình bàydưới đây.
Xét mẫu thêm chuẩn 2000 ppb
Bảng 4.7 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ở nồng độ thêm chuẩn 2000 ppb
Lặp lại CC (ppb) Tỉ lệ S/N LOD (ppb) LODtb (ppb) LOQ (ppb)
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
40
Nhận xét
Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp lần lượt là2,36 ppb và 7,08 ppb, phù hợp với QCVN 50:2013/BTNMT (giá trị ngưỡngnguy hại tính theo nồng độ ngâm chiết của phenol trong bùn thải công nghiệp
là 1 ppm = 1000 ppb >> 2,36; 7,08 ppb).
4.1.4 Khoảng tuyến tính
Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của phương pháp được trình bày
dưới đây.
Bảng 4.8 Đường chuẩn phenol
Via CIS (ppb) CS (ppb) A94 A97 Tỉ lệ A94 /A97
1 0 0 0 0 0
2 1000 500 91565 214943 0,426
3 1000 1000 186254 219677 0,848
4 1000 2000 357931 217118 1,649
5 1000 3000 546317 216449 2,524
6 1000 4000 738796 217549 3,396
Đồ thị minh họa
Hình 4.1 Đường chuẩn phenol
Vậy ta có đường chuẩn có dạng: y = 0,0008x – 0,0057
Nhận xét: đường chuẩn có hệ số tương quan R phù hợp với yêu cầu vềđộ tin cậy của phương pháp (0,99 ≤ R 2 = 0,9998 ≤ 1).
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
46
Nhận xét:
Số mẫu nhiễm thủy ngân là 8/15, chiếm tỉ lệ 53,33%. Mẫu có hàm lượngthủy ngân cao nhất là mẫu 2 (0,05 ppb). Không có mẫu nào vượt ngưỡng nguyhại theo nồng độ ngâm chiết của thủy ngân trong bùn thải (theo QCVN
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
47
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1
Kết luận
Phương pháp định lượng phenol, được lựa chọn để tiến hành đánh giá,có:
Độ lặp lại cao: RSD Hiệu suất thu hồi lớn
Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng thấp
Khoảng tuyến tính rộng:
Kết quả khảo sát sơ bộ 15 mẫu bùn thải (từ 15 nhà máy của Khu côngnghiệp Trà Nóc) cho thấy hàm lượng chất ô nhiễm của các mẫu bùn thải rất
thấp, chưa vượt ngưỡng nguy hại (được quy định trong QCVN 50:2013/BộTài nguyên Môi trường). Qua đó, ta có thể thấy tình trạng môi trường ở Khucông nghiệp Trà Nóc vẫn chưa đáng báo động
5.2
Kiến nghị
Mở rộng quy mô đối tượng khảo sát để có thể thu được kết quả đánh
giá có độ chính xác cao hơn (khách quan hơn) về tình hình môi trường Khucông nghiệp Trà Nóc.
Khảo sát thêm một số chỉ tiêu như: hàm lượng photpho tổng, nitơtổng, nitrat…
Khảo sát phenol bằng các thiết bị hiện đại hơn, như: GC-MS/MS,
Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Minh Thái – MSSV: 2111962
Ngành: Hóa phân tích – Khóa: 37
48
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt[1] Lê Hoàng Việt (2000). Nguyên lý các quy trình xử lý nước thải. Đại học
Cần Thơ.[2] QCVN 50:2013/BTNMT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng nguyhại đối với bùn thải từ quá trình xử lý nước.[3] Nguyễn Thị Diệp Chi (2008). Giáo trình các phương pháp phân tích hiệnđại. Bộ môn Hoá học trường đại học Cần Thơ.
[4] Phạm Luận (1999). Giáo trình các vấn đề cơ sở của các kỹ thuật xử lýmẫu phân tích. Đại học quốc gia Tổng hợp Hà Nội.[5] Phạm Xuân Đà, Lê Thị Hồng Hảo, Trần Cao Sơn và Nguyễn Thành
Trung (2010). Thẩm định phương pháp trong phân tích hoá học và vi sinh vật. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội. Trang 10-59.
[6] Nguyễn Thị Ánh Hồng. Khái niệm cơ bản trong thống kê.Tài liệu tiếng anh
[7] Solid Waste and Emergency Response (09-2005, 5305W). EPA.Introduction to Hazardous Waste Identification.[8]
Method 3050B. EPA. Acid digestion of sediments, slugdes and soils.[9] Ali , M.F and Shakrani, S. A (2014). International Journal of Civil &Environmental Engineering IJCEE -IJENS Vol: 14 No: 01. A Comparison of
ICP-OES and UV -Vis Spectrophotometer for Heavy Metals Determination inSoil Irrigated with Secondary Treated Wastewater.
[10]
R. Lega, G. Ladwig, O. Meresz, R.E. Clement, G. Crawford, R. Salemi,
Y. Jones (Ap 1997). Volume 34, Issue 8. Chemosphere. Pages 1705–1712.[11] Wei Han, Sen Wang, Honglin Huang, Lei Lou, Shuzhen Zhang (Nov2013). Volume 25, Issue 11. Journal of Environmental Sciences. Pages 2306– 2312.
[12]
Xiandeng Hou and Bradley T. Jones (2000). John Wiley & Sons Ltd,Chichester. Inductively Coupled Plasma/Optical Emission Spectrometry.
[13] Marvin McMaster and Christopher McMaster (1998). GC/MS APractical User’s Guide. Wiley-VCH.
[14] W.McFadden (1973). Techniques of Combined GasChromatography/Mass Spectrometry: Applications in Organic Analysis.Wiley-Interscience,[15] J.Throck Watson (1985). Introduction to Mass Spectrometry, 2nd. Ed.