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

1
TRƯỜNG……………
KHOA…………………












BÁO CÁO TỐT NGHIỆP



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

2
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

3
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

4
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


5
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

6
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.

7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về rác thải điện, điện tử
1.1.1 Tình hình rác thải điện, điện tử trên thế giới
Khoa học kỹ thuật phát triển đã kéo theo sự ra đời hàng loạt các thiết bị điện tử. Tuy
nhiên, do các thiết bị điện tử lạc hậu quá nhanh và nhu cầu sử dụng chúng ngày càng
nhiều, trong khi chi phí tái chế loại rác này lại quá cao, Theo số liệu của Cục Bảo vệ môi
trường Mỹ (EPA) chi phí xuất khẩu rác điện tử rẻ hơn 10 lần so với chi phí xử lý trong
nước. Điều đó chính là nguyên nhân đẩy những loại rác này vào con đường xuất
ngoại.Chỉ riêng tại Mỹ, mỗi năm có khoảng 300.000 – 400.000 tấn rác thải điện tử được
thu gom để tái chế tại, nhưng có tới 50 – 80% “tìm đường” xuất khẩu sang châu lục khác,
đây là một cách làm tiện lợi và rẻ tiền. Một số nước châu Á, chủ yếu là Trung Quốc,
Malaysia và Việt Nam là điểm đến của các loại rác thải này.Tại Liên minh châu Âu, khối
lượng rác điện tử dự kiến tăng từ 3-5% mỗi năm, còn ở các nước đang phát triển, con số
này sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2010. [3], [13]
Vì lợi ích kinh tế, không ít quốc gia đang phát triển đã tiếp nhận và xử lý loại rác thải
này. Nhưng đi kèm với nó là hàng nghìn tấn phế liệu ẩn chứa rất nhiều độc hại. Theo số
liệu thống kê, hiện châu Á đã trở thành núi rác khổng lồ của thế giới phát triển.

Hình 1 : Rác thải điện tử chất thành đống

8
Chương trình môi trường Liên hợp quốc UNEP nhận định vấn đề then chốt hiện

nay là phải tạo ra một khuôn khổ toàn cầu về xử lý rác thải độc hại, kể cả việc quản lý,
theo dõi hoạt động vận chuyển rác thải để biết được nguồn gốc và điểm đến của nguồn
rác độc hại. Các tổ chức, các nhà khoa học đang nghiên cứu và tìm ra kinh nghiệm xử lí
các loại rác thải như máy tính, điện thoại, acquy, xe hơi, tàu thủy, các linh kiện điện tử
khác…[3]. Những giải pháp giúp giải quyết tận gốc vấn đề rác thải điện tử là gắn trách
nhiệm với nhà sản xuất việc làm này sẽ mang lại hai lợi ích. Thứ nhất, các nhà sản xuất
sẽ đưa chi phí quản lý rác thải vào giá thành sản phẩm, sẽ thúc đẩy họ thay đổi thiết kế
sản phẩm theo hướng thân thiện với môi trường hơn và kéo dài vòng đời của sản phẩm.
Thứ hai, các nhà sản xuất sẽ buộc phải thiết kế các sản phẩm “sạch” hơn bằng cách loại
bớt các chất nguy hiểm, thay thế các chất gây hại bằng cách sử dụng các vật liệu thay thế
an toàn hơn.
1.1.2. Đặc điểm của rác thải điện tử
Rác thải điện tử chứa rất nhiều các kim loại nặng hoặc những hợp chất độc hại với
con người và môi trường sống. Rác thải điện tử làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, ô
nhiễm nguồn nước, gây ra các căn bệnh nguy hiểm. Chất độc sản sinh ra như những chất
liệu không cháy được và các kim loại nặng có thể là mối nguy cơ đối với sức khỏe của
công nhân sản xuất thiết bị và những người sinh sống gần các “núi rác” máy tính phế
thải. Rất nhiều trẻ em địa phương và công nhân làm việc tại những cơ sở tái chế kém chất
lượng trên đã mắc những chứng bệnh liên quan đến đường hô hấp, bệnh ngoài da, thậm
trí ung thư do linh kiện điện tử.
Theo Ted Smith, giám đốc điều hành Công ty bảo vệ môi trường ở Califonia, mỗi
máy tính có chứa 1.000 – 2.000 chất liệu khác nhau, trong đó có rất nhiều chất độc hại:
“Một số chất chúng ta đã biết từ lâu như chì, thủy ngân, cadmi. Bên cạnh đó, còn có rất
nhiều chất độc thần kinh. Nhiều người cho rằng máy tính là công nghệ sạch, nhưng họ
không biết rằng bên trong máy tính tiềm ẩn những thứ có thể gây hại cho sức khỏe và
môi trường”.
Trong bảng 1 thống kê các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại chủ
yếu của chúng. [3]

9

Bảng 1: Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử
Chất độc hại

Nguồn gốc trong rác thải điện tử
Tác hại đối với môi
trường và cơ thể sống
Các hợp chất halogen
Polyclobiphenyl
(PCB)
Tụ điện, máy biến thế
Gây ung thư, ảnh hưởng
đến hệ thần kinh, hệ
miễn dịch, tuyến nội tiết

Tetrabrombisphenol-A
(TBBA)
Polybrombiphenyl
(PBB)
Diphenylete
(DPE)
Chất chống cháy cho nhựa (nhựa
chịu nhiệt, cáp cách điện)
TBBA được dùng rộng rãi trong
chất chống bắt lửa của bản mạch
máy in và phủ lên các bộ phận khác

Gây tổn thương lâu dài
đến sức khỏe, gây ngộ
độc sâu khi cháy
Polycloflocacbon

(CFC)
Trong bộ phận làm lạnh, bọt cách
điện
Khi cháy gây nhiễm
độc, chất phá hủy tầng
ozon
Polyvinyclorua (PVC) Cáp cách điện
Cháy ở nhiệt độ cao
sinh ra dioxin và furan
Kim loại nặng và các kim loại khác
As
Có trong đèn hình đời cũ và lượng
nhỏ ở dạng gali asenua, bên trong
các diod phát quang
Gây ngộ độc cấp tính
và mãn tính
Ba Chất thu khí màn hình CRT Gây nổ nếu ẩm ướt
Be Bộ chỉnh lưu, bộ phận phát tia Độc nếu nuốt phải

10
Cd
Pin Ni-Cd sạc lại, lớp huỳnh quang
(đèn hình CRT), mực máy in và
trống, máy photocopy
(trong máy photo), trong bo mạch
và chất bán dẫn.
Độc cấp tính và mãn
tính
Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu
Độc cấp tính và mãn

tính, gây dị ứng
Galli asenua Diod phát quang
Tổn thương đến sức
khỏe
Pb
Màn hình CRT, pin, bản mạch máy
in, các mối hàn
Gây độc với hệ thần
kinh, thận, mất trí nhớ
đặc biệt với trẻ em
Li Pin liti Gây nổ nếu ẩm
Hg
Trong đèn hình màn hình LCD, pin
kiềm và công tắc, trong vỏ máy.
Gây ngộ độc cấp tính và
mãn tính
Ni
Pin Ni-Cd sạc lại hoặc trong màn
hình CRT
Gây dị ứng
Các nguyên tố đất hiếm
( Y, Eu)
Lớp huỳnh quang màn hình CRT Gây độc với da và mắt
Se
Xuất phát từ bộ chỉnh lưu nguồn
điện trong bo mạch, trong máy phô
tô cũ
Lượng lớn sẽ gây hại
cho sức khỏe
Kẽm sunfua

Các bộ phận bên trong màn hình
CRT, trộn với nguyên tố đất hiếm
độc nếu nuốt phải
Các chất khác
Các chất độc hữu cơ
Thiết bị hội tụ ánh sáng, màn hình
tinh thể lỏng LCD


11
Bụi màu
Hộp màu máy in laser, máy
photocopy
Gây độc đến hệ hô hấp
Chất phóng xạ Thiết bị y tế, detector Gây ung thư

1.1.3. Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam
Rác thải điện tử ở các nước phát triển đã và đang được đẩy sang cho các nước đang
và kém phát triển. Ở những nơi này chúng được tái chế và xử lý rất thủ công, gây ô
nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe người dân. Rác thải điện tử nhập vào Việt
Nam chủ yếu bằng đường biển. Ở miền Bắc chủ yếu ở cảng Hải Phòng, miền Nam là ở
thành phố Hồ Chí Minh. Ở Hải Phòng có rất nhiều công ty, tổ chức nhập khẩu tàu cũ, các
thiết bị điện tử đã qua sử dụng, rác thải điện tử sau khi nhập về được đưa về các cơ sở tái
chế (là hộ gia đình hoặc một tổ chức kinh tế nhỏ). Riêng đối với “rác” là máy tính, tuy
chưa có thống kê chính thức nhưng theo các chuyên gia ước tính, mỗi tháng có khoảng từ
10.000 đến 20.000 bộ máy tính cũ được nhập khẩu vào nước ta mà chưa có cơ quan nào
theo dõi xử lý.

Hình 2: Thu gom rác thải điện tử
Ngoài rác thải điện tử được nhập về còn có cả rác thải điện tử trong nước (số này

cũng không nhỏ) được người dân thu gom. Chúng được chất thành các đống lớn ở ngoài
trời, sau khi tái chế thủ công được bán làm nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất. Ở các cơ

12
sở tái chế, rác thải được nhập về từ nhiều nơi thông qua nhiều con đường và dưới nhiều
hình thức.
Việc tái chế thường bao gồm các bước sau:
- Phân loại rác thải nhập về.
- Tách riêng những nguyên liệu khác nhau (nhựa, kim loại…), lấy ra những thứ còn
dùng được. Dây kim loại thì đốt nhựa để lấy kim loại, đối với nhựa thì nghiền nhỏ, rửa
sạch, phơi khô….
- Đóng gói và chuyển đến các nơi tiêu thụ (thường dùng làm nguyên liệu đầu cho
các ngành sản xuất khác ).[14]

Hình 3: Tái chế rác thải điện tử
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều hộ gia đình làm nghề thu gom và tái chế rác thải điện
tử, có những nơi cả làng cùng làm nghề này. Việc xử lý và tái chế rác thải điện tử còn rất
lạc hậu. Các công việc này được làm thủ công bằng tay và các thiết bị xử lý rất thô sơ,
thiết bị bảo hộ lao động cho những người tham gia làm hầu như không có, đồng thời họ
còn tận dụng ngay cả nhà mình là nơi chứa, xử lý, tái chế các loại rác thải này. Với các
điều kiện làm việc này, chất độc có thể bám vào quần áo, dính vào tay, ngoài ra chất độc
còn có thể lọt qua đường hô hấp. Các lao động thủ công đập vỡ các thiết bị, làm chảy các
mối hàn chì để tháo rời các chip máy tính đem bán lại. Chì được gom lại, nung nóng trên
chảo, từ đó làm bay các hơi kim loại độc như chì, cadimi, thủy ngân… và giải phóng
chúng vào không khí dưới dạng hơi sương độc hại. Sau khi các “chip” được lấy ra, chì

13
được “tự do” chảy xuống đất. Thế nhưng, không mấy người làm nghề này hay biết rằng,
chì nằm trong số những chất độc thần kinh mạnh nhất, gây tác hại đặc biệt lên trẻ em và
những bé sơ sinh. Các phế liệu thừa và nước thải của quá trình ngâm rửa sau khi sử dụng

không được xử lý mà thải ngay ra môi trường. Để thu hồi đồng và vàng trong biến thế
máy tính, bo mạch chủ, chip vi tính, người ta cho nung chảy các thiết bị này. Theo những
người này giải thích “Chúng cho rất nhiều vàng”. Vì vậy, hàm lượng các kim loại độc hại
tích lũy trong đất ngày càng nhiều, không khí cũng bị ô nhiễm nặng. Việc xử lý lạc hậu,
không đúng cách đang làm ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sống xung quanh, gây rất
nhiều bệnh nguy hiểm. [4], [3]
1.2. Chỉ thị sinh học
Kiểm tra, đánh giá ô nhiễm môi trường nước thường tiến hành với các mẫu:
mẫu nước, mẫu trầm tích, mẫu thực vật nước hoặc dùng các loại chỉ thị sinh học [46].
Để quan trắc, đánh giá chất lượng nước, thường dựa trên kết quả xác định các thông
số lý hóa và được tiến hành một cách định kì, điều đó có nghĩa là chỉ xác định được chất
lượng nước tại từng thời điểm. Phân tích trầm tích tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn so với
phân tích nước trong việc kiểm tra, đánh giá sự ô nhiễm kim loại ở sông hồ. Mặc dù hàm
lượng kim loại có thể bị biến động theo thời gian nhưng sự biến động đó ít hơn so với sự
biến động hàm lượng kim loại trong nước. Lớp bùn bề mặt thường bị tác động bởi các
chất sa lắng rồi chính nó thải kim loại vào lớp nước phía trên, bề dày vài centimet của lớp
bùn phía trên phản ánh sự thay đổi liên tục hàng ngày mức độ ô nhiễm.
Các sinh vật sống trong nước hấp thu các chất ô nhiễm từ nước hoặc các hạt lắng
đọng dưới đáy và tích tụ trong cơ thể của chúng. Các sinh vật sống có phản ứng khác
nhau khi bị nhiễm các chất độc hại. Một số loài chịu tác động mạnh bởi ngay hàm lượng
thấp của các chất độc hại trong khi một số loài có khả năng tích tụ lượng lớn chất ô
nhiễm mà không chịu một tác động xấu nào, các loài này được dùng làm chỉ thị cho sự ô
nhiễm và gọi là chỉ thị sinh học

 Chỉ

thị sinh học:
Khái niệm chung về chỉ thị sinh học được mọi người thừa nhận là [8 ]

14

“ Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan
đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi cũng như khả năng chống chịu một hàm
lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện
của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môi trường sống nằm
trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó.”
Sinh vật chỉ thị ở trong bản luận văn này chúng tôi sử dụng là sinh vật tích tụ:là
những sinh vật chỉ thị, không những có tính chất chỉ thị cho môi trường thích ứng
mà còn có thể tích tụ một số chất ô nhiễm nào đó trong cơ thể của chúng với hàm
lượng cao hơn nhiều lần môi trường bên ngoài( kim loại nặng…) [23]. Nhờ đó bằng
phương pháp phân tích hóa sinh hữu cơ cơ thể chúng, ta có thể phát hiện, đánh giá
mức độ ô nhiễm dễ dàng hơn gấp nhiều lần so với phương pháp phân tích thủy hóa.
Việc dùng các cơ thể sống (sinh vật tích tụ) để đánh giá ô nhiễm môi trường tỏ ra ưu
việt hơn hẳn việc phân tích mẫu nước, mẫu trầm tích. Thứ nhất, hàm lượng kim loại nặng
tìm thấy trong cơ thể sống cho ta nhiều thông tin hơn về tác động sinh học của chất ô
nhiễm tới môi trường. Thứ hai, mẫu nước, trầm tích chịu biến động nhiều cả về thời gian,
không gian cho nên việc kiểm tra đánh giá khó khăn, tốn kém về mặt tài chính [40]. Thứ
ba, sinh vật chỉ thị có sự phân bố địa lý rộng, dễ dàng so sánh mức độ ô nhiễm ở các vị
trí khác nhau [30,46]
*
Điều kiện lựa chọn sinh vật tích tụ:
Các sinh vật tích tụ được lựa chọn thỏa mãn yêu cầu sau:
- Đã được định loại rõ ràng.
- Sinh vật có khả năng thể hiện được sự tương quan đơn giản giữa lượng chất ô
nhiễm tích tụ trong cơ thể chúng và nộng độ trung bình của chất ô nhiễm trong môi
trường hoặc trong những chất nền lắng đọng hay trong thức ăn ở bất kì vị trí nào, dưới
bất kì điều kiện nào.
- Sinh vật có thể tích tụ chất ô nhiễm mà không bị chết.
-Sinh vật có đời sống tĩnh tại để đảm bảo rằng chất ô nhiễm mà nó tích tụ có liên
quan đến khu vực nghiên cứu.

15
- Sinh vật có số lượng phong phú ở khu vực nghiên cứu và tốt hơn là phân bố rộng (
tối ưu là phân bố toàn cầu) để có thể đối chiếu giữa các khu vực.
-Sinh vật có đời sống dài để có thể lấy mẫu nhiều lần khi cần. Sinh vật có đời sống
dài, trải qua quãng thời gian dài của sự ô nhiễm. Đó cũng là minh chứng cho những tác
động đến môi trường trong thời gian dài, không liên tục.
-Sinh vật có kích thước phù hợp để có thể cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân
tích. Đặc tính này cũng cần thiết cho việc nghiên cứu sự tích tụ trong những cơ quan đặc
biệt của cơ thể sinh vật.
-Dễ thu mẫu, sinh vật có thể sống lâu trong điều kiện thí nghiệm.
- Ít biến dị.
Trong thực tế khó có loài sinh vật nào có thể đáp ứng được tất cả các tiêu chí
trên.Tuy nhiên, những sinh vật được lựa chọn cho nghiên cứu chỉ cần đáp ứng được một
hay một vài tiêu chí trên là đủ.[40,46]
Tóm lại các loài sinh vật được dùng làm chỉ thị sinh học tốt với môi trường, trong
đó có ô nhiễm kim loại nặng phải chịu được sự ô nhiễm, tích tụ được các chất ô nhiễm,
không bị chết và phải thích ứng được với sự thay đổi mức hàm lượng chất ô nhiễm. Hơn
nữa, các loài này phải phân bố rộng trong khu vực, có tuổi đời kéo dài, có đủ kích thước
để lấy mẫu và thích ứng được với các xử lý ở phòng thí nghiệm, việc định danh, lấy mẫu
dễ dàng. Để phản ánh tình trạng môi trường ở khu vực nào đó các loài chỉ thị phải cư trú
cố định, hoặc di chuyển chậm và hạn chế [40]. Các loài này phải có khả năng tích tụ các
chất ô nhiễm giống các điều kiện môi trường ô nhiễm môi trường. Chỉ có như vậy mới có
thể so sánh các mẫu lấy từ các khu vực khác nhau [40,46].
* Các sinh vật được lựa chọn để làm chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng:
-Thực vật, tảo sống dưới nước: Có nhiều ưu điểm khi sử dụng đối tượng này như dễ
lấy mẫu, dễ phân biệt, số lượng nhiều, phân bố rộng có khả năng chống chịu với mức ô
nhiễm cao.

16
- Cá: Có thể hấp thụ kim loại nặng và nhiều chất ô nhiễm khác. Tuy nhiên, cá là loài

di chuyển nên không dễ dàng xác định mối quan hệ giữa hàm lượng chất ô nhiễm trong
cơ thể chúng với nguồn thải ô nhiễm.
-Động vật giáp xác, hai mảnh, ốc: Động vật hai mảnh thường được sử dụng để đánh
giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích
thước vừa phải, số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả
năng sống dài.
Loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục, ốc…là các loài thích hợp
dùng làm chỉ thị sinh học để phân tích xác định lượng vết các kim loại [36]. Chúng có
khả năng tích tụ các kim loại vết như Cd, Hg, Pb …với hàm lượng lớn hơn so với khả
năng đó ở cá và tảo [23]. Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng
cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh [53].
Chúng phân bố ở các khu vực địa lý rộng, thích ứng được với sự thay đổi nhiệt độ cũng
như các điều kiện môi trường khác. Chúng có đủ loại kích thước, sống cố định và phù
hợp với việc xử lý trong phòng thí nghiệm, cũng có thể nuôi cấy chúng ở các môi trường
khác nhau [40]. Mặc dù các loài này đáp ứng được những tiêu chuẩn khắt khe ở trên
nhưng một số nhân tố sinh học, địa hóa cũng gây ra những biến động về mức ô nhiễm ở
ốc, trai, hến. Các yếu tố kích thước, lượng thịt, mùa sinh sản, nhiệt độ, pH của môi
trường là những yêu tố ảnh hưởng tới sự tích tụ chất ô nhiễm trong cơ thể chúng. Trên
thế giới đã có một số công trình nghiên cứu về hàm lượng kim loại nặng trong mô các
loài thân mềm có vỏ cứng, các chương trình kiểm tra, đánh giá môi trường quốc tế đã
thiết lập một số tiêu chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu để giảm thiểu sai số như: mùa lấy mẫu,
lấy mẫu theo độ sâu, kích thước của loài được lựa chọn làm chỉ thị sinh học [30]. Việc
nghiên cứu sử dụng các sinh vật tích tụ để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng ở trong nước
là vấn đề có tính thực tiễn cao nhằm xây dựng chỉ thị sinh học riêng phù hợp với điều
kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu của kim loại nặng tới môi trường và sức khỏe
cộng đồng.

17

Hình 4: Trai nước ngọt

1.3. Độc tính kim loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lượng lớn hơn 52 bao gồm một số
kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kim loại nặng nguy hiểm
nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường nước là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr.
Trong số những kim loại này có Cu, Ni, Cr và Zn là những nguyên tố vi lượng cần thiết
cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao.
Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng:
- Nguồn tự nhiên: kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm nhập vào
thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi.
- Nguồn nhân tạo:các quá trình sản xuất công nghiệp (như khai khoáng, chế biến
quặng kim loại, chế biến sơn, thuốc nhuộm,…), nước thải sinh hoạt, nông nghiệp
( hóa chất bảo vệ thực vật)
Một số kim loại nặng rất cần thiết cho cơ thể sống và con người. Chúng là các
nguyên tố vi lượng không thể thiếu, sự mất cân bằng các nguyên tố vi lượng này có ảnh
hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người. Sắt giúp ngăn ngừa bệnh thiếu máu, kẽm là
tác nhân quan trọng trong hơn 100 loại enzyme. Trên nhãn của các lọ thuốc vitamin,
thuốc bổ xung khoáng chất thường có Cr, Cu, Fe, Mn, Mg, K, Zn, chúng có hàm lượng
thấp và được biết đến như lượng vết. Lượng nhỏ các kim loai này có trong khẩu phần ăn

18
của con người vì chúng là thành phần quan trọng trong các phân tử sinh học như
hemoglobin, hợp chất sinh hóa cần thiết khác. Nhưng nếu cơ thể hấp thu một lượng lớn
các kim loại này, chúng có thể gây rối loạn quá trình sinh lý, gây độc cho cơ thể.
Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần tỷ trọng của
nước. Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các quá trình sinh hoá trong cơ thể)
và có tính tích tụ sinh học (chuyển tiếp trong chuỗi thức ăn và đi vào cơ thể con người).
Chúng bao gồm Hg, As, Pb, Cd, Mn, Cu, Cr…Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ
thể sinh vật sẽ gây độc tính [23]
Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp, thức ăn hay hấp thụ
qua da được tích tụ trong các mô và theo thời gian sẽ đạt tới hàm lượng gây độc. Các

nghiên cứu đã chỉ ra kim loại nặng gây độc cho các cơ quan trong cơ thể như máu, gan,
thận, cơ quan sản xuất hoocmôn, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức nặng
sinh hóa trong cơ thể do đó làm tăng khả năng bị di ứng, gây biến đổi gen. Các kim loại
gây độc thường là tương tác với các hệ enzyme trong cơ thể từ đó ức chế hoạt động của
các enzyme này và dẫn đến sự trao đổi chất của cơ thể sống bị rối loạn. Các kim loại
nặng khi tương tác với các phân tử chất hữu cơ có khả năng sản sinh ra các gốc tự do, là
các phần tử mất cân bằng năng lượng, chứa những điện tử không cặp đôi . Chúng chiếm
điện tử của các phân tử khác để lập lại sự cân bằng của chúng. Các gốc tự do tồn tại trong
cơ thể sinh ra do các phân tử của tế bào phản ứng với oxy (bị oxy hóa), nhưng khi có mặt
các kim loại nặng – tác nhân cản trở quá trình oxy hóa sẽ sinh ra các gốc tự do vô tổ
chức, không kiểm soát được. Các gốc tự do này phá hủy các mô trong cơ thể gây nhiều
bệnh tật.
Trong phạm vi bản luận văn này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độc tính của một
số kim loại là chỉ tiêu cần phân tích trong trai, ốc thuộc chương trình nghiên cứu đánh giá
môi trường của EU (2001) cũng như của nhiều quốc gia khác trên thế giới.
-Thủy ngân (Hg): Đây là một chất độc ngấm ngầm, thủy ngân có thể gây ra một
loạt các triệu chứng bao gồm: rối loạn tâm lý, nhức đầu, chảy máu nướu răng, đau ngực,
đau bụng, mệt mỏi kinh niên, dị ứng, nổi mẩn, ảnh hưởng tới sinh sản ngộ độc thủy

19
ngân có thể qua thức ăn, nguồn nước, đôi khi cũng có thể do những chất thải công nghiệp
hoặc đốt than đá.
- Mangan (Mn): là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễm hàm lượng
nhỏ Mn có trong không khí, thức ăn, nước uống. Mn là kim loại vết cần thiết cho sức
khỏe người. Mn có thể tìm thấy trong một số loại thức ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực
vật như cây chè [52]. Người bị nhiễm Mn trong một thời gian dài thường mắc các bệnh
thần kinh, rối loạn vận động, nhiễm độc mức hàm lượng cao kim loại này sẽ gây các
bệnh về hô hấp và suy giảm chức năng tình dục.
- Đồng (Cu): được dùng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàu thuyền, các
thiết bị điện tử, ống nước. Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào nước. Cu tồn

tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ [23]. Cu cần thiết cho chức năng hô hấp
của nhiều sinh vật sống và các chức năng enzym khác. Cu được lưu giữ trong gan tủy
sống của người. Cu với hàm lượng quá cao sẽ gây hư hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê,
đau dạ dày, thậm chí tử vong. Trai, ốc thường tích tụ lượng lớn Cu trong cơ thể của
chúng.[36]
- Kẽm (Zn) là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con người hàng ngày
cần 9 mg Zn cho các chức năng thông thường của cơ thể [24]. Nếu thiếu Zn sẽ dẫn đến
suy giảm khứu giác, vị giác và suy giảm chức năng miễn dịch của cơ thể. Nguồn ô nhiễm
kẽm chính là công nghiệp luyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm
chống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su. Cơ thể con người có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ
với hàm lượng quá cao thì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày.
Nước chứa hàm lượng Zn cao rất độc đối sinh vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zn
trong cơ thể chúng [23].
- Asen (As) sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, nhà máy nhiệt điện
dùng than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loại thủy tinh, chất bảo quản
gỗ và thuốc bảo vệ thực vật. Sự tích tụ cũng như tác động của As đến cơ thể sống phụ
thuộc vào dạng tồn tại của nó. Trong khi các hợp chất As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ thể
sống thì các hợp chất hữu cơ của nó chỉ gây độc nhẹ. Asen có thể gây nôn mửa, phá hủy

20
các phân tử AND và gây ung thư. FAO/ WHO đã đưa ra giới hạn chấp nhận được của
hàm lượng As vô cơ hấp thu hàng tuần là 15µg/kg trọng lượng cơ thể [23].
- Nguồn ô nhiễm Cadimi (Cd) xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai thác mỏ,
pin Ni- Cd, nhà máy luyện kim [23]. Nguồn chính thải Cd vào nước là các điện cực dùng
trên tàu thuyền. Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan trong nước. Nhiễm độc cấp tính Cd
có các triệu chứng giống như cúm, sốt, đau đầu, đau khắp mình mẩy. Nhiễm độc mãn
tính Cd gây ung thư (phổi, tuyến tiền liệt). EU đã đưa ra giới hạn trên của Cd là 1,0 mg/
kg trọng lượng tươi trai, ốc loại dùng làm thực phẩm cho người[22]
- Chì (Pb) có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì. Chì cũng
được dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin. Pb tác động đến hệ

thần kinh, làm giảm sự phát triển não của trẻ nhỏ, gây rối loạn nhân cách ở người lớn,
giảm chỉ số thông minh (IQ). Nó gây áp huyết cao, bệnh tim, gan và bệnh thận mãn
tính.Trai, ốc hấp thụ Pb từ nước, thức ăn phản ánh mức độ ô nhiễm môi trường [36]. EU
đã đưa ra giới hạn trên cho hàm lượng Pb trong trai, ốc là 1,5 mg/ kg trọng lượng tươi
(loại dùng làm thực phẩm cho người ).
1.4. Các phương pháp phân tích kim loại nặng
1.4.1. Phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS)
Thuật ngữ ICP (Inductively Coupled Plasma) dùng để chỉ ngọn lửa plasma tạo
thành bằng dòng điện có tần số cao (cỡ MHz) được cung cấp bằng một máy phát Radio
Frequency Power (RFP). Ngọn lửa plasma có nhiệt độ rất cao có tác dụng chuyển các
nguyên tố trong mẫu cần phân tích thành dạng ion.
MS (Mass Spectrometry) là phép ghi phổ theo số khối hay chính xác hơn là theo tỷ
số giữa số khối và điện tích (m/Z).
Từ khi xuất hiện plasma cảm ứng với các tính năng và ưu điểm về vận hành hơn
hẳn các nguồn hồ quang và tia điện thì một công cụ mới đã dần dần được phát triển thành
một tổ hợp ICP ghép với một khối phổ kế. Hai ưu điểm nổi bật của ICP-MS là có độ
phân giải cao và dễ tách các nhiễu ảnh hưởng lẫn nhau do đó có thể phát hiện được hầu
hết các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Phương pháp phân tích này dựa trên các nguyên

21
tắc của sự bay hơi, phân tách, ion hóa của các nguyên tố hóa học khi chúng được đưa vào
môi trường plasma có nhiệt độ cao. Sau đó các ion này được phân tách ra khỏi nhau theo
tỷ số khối lượng / điện tích (m/z) của chúng, bằng thiết bị phân tích khối lượng có từ tính
và độ phân giải cao phát hiện, khuyếch đại tín hiệu và đếm bằng thiết bị điện tử kĩ thuật
số.
Phương pháp ICP – MS ra đời vào đầu những năm 80 của thế kỉ trước và ngày càng
chứng tỏ là kĩ thuật phân tích có ưu điểm vượt trội so với các kĩ thuật phân tích khác như
quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-AES hay
ICP-OES)…Phương pháp ICP-MS hơn hẳn các kĩ thuật phân tích kim loại nặng khác ở
các điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác định đồng thời được hàng loạt các kim

loại trong thời gian phân tích ngắn.[9]
*Sự xuất hiện và bản chất của phổ ICP-MS
Dưới tác dụng của nguồn ICP, các phân tử trong mẫu phân tích được phân li thành
các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi. Các phần tử này khi tồn tại trong môi trường kích
thích phổ ICP năng lượng cao sẽ bị ion hóa, tạo ra đám hơi ion của chất mẫu (thường có
điện tích +1). Nếu dẫn dòng ion đó vào buồng phân cực để phân giải chúng theo số khối
(m/Z) sẽ tạo ra phổ khối của nguyên tử chất cần phân tích và được phát hiện nhờ các
detector thích hợp.

Các quá trình xảy ra trong nguồn ICP:
- Hóa hơi chất mẫu, nguyên tử hóa các phân tử, ion hóa các nguyên tử, sự phân giải
của các ion theo số khối sẽ sinh ra phổ ICP-MS:
Hóa hơi: M
n
X
m
(r)  M
n
x
m
(k)
Phân li: M
n
X
m
(k)  nM(k) + mX(k)
Ion hóa: M(k)
0
+ E
nhiệt

 M(k)
+
- Thu toàn bộ đám hơi ion của mẫu, lọc và phân ly chúng thành phổ nhờ hệ thống
phân giải khối theo số khối của ion, phát hiện chúng bằng detector, ghi lại phổ.
- Đánh giá định tính, định lượng phổ thu được.

22
Như vậy thực chất phổ ICP - MS là phổ của các nguyên tử ở trạng thái khí tự do đã
bị ion hóa trong nguồn năng lượng cao tần ICP theo số khối các chất.
* Ưu điểm của phương pháp phân tích bằng ICP-MS
Phép đo phổ ICP - MS là một kỹ thuật mới, ra đời cách đây không lâu nhưng được
phát triển rất nhanh và sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như :quá trình
sản xuất nhiên liệu hạt nhân, xác định đồng vị phóng xạ, nước làm lạnh sơ cấp trong
ngành hạt nhân (chiếm tỷ trọng 5%); phân tích nước uống, nước biển, nước bề mặt, đất,
bùn, đất hoang, phân tích định dạng Hg, As, Pb và Sn trong nghiên cứu và bảo vệ môi
trường (48%); quá trình hoá học, chất nhiễm bẩn trong Si Wafers trong công nghiệp sản
xuất chất bán dẫn (33%); máu, tóc, huyết thanh, nước tiểu, mô trong y tế (6%); đất, đá,
trầm tích, nghiên cứu đồng vị phóng xạ trong địa chất ( 2%); hoá chất (4%); dấu vết đạn,
đặc trưng vật liệu, nguồn gốc, chất độc trong khoa học hình sự (1%) và phân tích thực
phẩm (1%)

Hình 5: Ứng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực

Ưu điểm phép đo phổ ICP- MS:
- Nguồn ICP là nguồn năng lượng kích thích phổ có năng lượng cao, nó cho phép
phân tích hơn 70 nguyên tố từ Li – U và có thể xác định đồng thời chúng với độ nhạy và
độ chọn lọc rất cao (giới hạn phát hiện từ ppb-ppt đối với tất cả các nguyên tố).

23
- Khả năng phân tích bán định lượng rất tốt do không cần phải dùng mẫu chuẩn mà

vẫn đạt độ chính xác cao; có thể phân tích các đồng vị và tỷ lệ của chúng.
- Tuy có độ nhạy cao nhưng nguồn ICP lại là nguồn kích thích phổ rất ổn định, nên
phép đo ICP - MS có độ lặp lại cao và sai số rất nhỏ.
- Phổ ICP - MS ít vạch hơn phổ ICP - AES nên có độ chọn lọc cao, ảnh hưởng thành
phần nền hầu như ít xuất hiện, nếu có thì cũng rất nhỏ, dễ loại trừ.
- Vùng tuyến tính trong phép đo ICP - MS rộng hơn hẳn các kỹ thuật phân tích
khác, có thể gấp hàng trăm lần và khả năng phân tích bán định lượng rất tốt do không cần
dùng mẫu chuẩn mà vẫn cho kết quả tương đối chính xác.
-Ngoài ra ICP-MS còn được sử dụng như là một detector cho LC, CE, GC
Với nhiều ưu điểm vượt trội, kỹ thuật phân tích ICP - MS được ứng dụng rộng rãi
để phân tích nhiều đối tượng khác nhau đặc biệt là trong các lĩnh vực phân tích vết và
siêu vết phục vụ nghiên cứu sản xuất vật liệu bán dẫn, vật liệu hạt nhân, nghiên cứu địa
chất và môi trường
* Một số công trình nghiên cứu xác định kim loại nặng bằng phương pháp
ICP-MS
-Xác định lượng vết một số kim loại nặng trong các loài trai, ốc ở Hồ Tây- Hà Nội
bằng phương pháp ICP-MS. Trong nghiên cứu này tác giả Trần Tứ Hiếu, Lê Hồng Minh,
Nguyễn Viết Thức đã xác định được lượng vết của 6 kim loại nặng: Cu, Zn, As, Ag, Cd,
Pb bằng phương pháp ICP-MS với mẫu đông khô và mẫu tươi.Căn cứ theo cách phân
loại chất lượng môi trường nước dựa trên làm lượng các kim loại vết trong trai, ốc các
tác giả kết luận nước Hồ Tây bị ô nhiễm nhẹ bởi đồng, bạc, asen, cacdimi, bị ô nhiễm ở
mức bình thường bởi các nguyên tố như kẽm, chì.[6]
-Marcos Pérez-López và cộng sự [41] phân tích Pb, Cd, Zn và As có trong thịt một
số loài chim hoang dã ở vùng Galicia (Tây Bắc Tây Ban Nha) bằng phương pháp ICP-
MS. Kết quả cho thấy hàm lượng Zn trong khoảng 1,47 -2,98ppm, hàm lượng As trong
khoảng 1,21 đến 6,88ppm. Hàm lượng Pb và Cd trong đó tương đối cao, có mẫu lên tới
trên 18ppm Pb, và hàm lượng Cd cao nhất thu được lên tới 39ppm.

24
-Tác giả Mohamed Maanan [43], trường đại học Nates, Pháp đã sử dụng phương

pháp ICP-MS để phân tích Hg và Pd trong các động vật thân mềm ở vùng biển. Kết quả
cho thấy hàm lượng Pb là 9,6 mg.kg
−1
và hàm lượng Hg là 0,6 mg.kg
−1
.
-Simone Griesel và cộng sự [49] đã sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định hàm
lượng của 23 kim loại (Be, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr,
Mo, Pd, Cd, Sn, Pt, Pb) trong máu của hải cẩu ở vùng biển Wadden, Đức và đảo Danish.
Kết quả chỉ ra rằng hàm lượng một số nguyên tố như As, Cr, Mn, Mo, Se, V trong máu
hải cẩu cao hơn so với trong máu người. Một số nguyên tố như Al, Mn, Cu, và Pt khác
nhau đáng kể trong máu hải cẩu ở hai vùng địa lí khác nhau. Sự khác biệt này có thể do
ảnh hưởng của nguồn thức ăn.
A.T. Townsend và I. Snape [25] đã tiến hành xác định hàm lượng Pb trong các mẫu
trầm tích ở cửa sông thuộc nam Australia bằng phương pháp ICP-MS. Các mẫu trầm tích
ở Brown Bay hàm lượng Pb trong khoảng 18–215 mg.kg
− 1
, còn ở vùng Broken Hill và
Mt Isa Australian hàm lượng Pb lần lượt từ 35,5 đến 36 và từ 16,0 đến 16,1 mg.kg
-1
. Còn
ở khu vực Wilkes Station hàm lượng Pb được xác định trong khoảng 13–40 mg.kg
− 1
.
1.4.2. Các phương pháp khác xác định kim loại nặng
Ngoài phương pháp ICP - MS, còn rất nhiều phương pháp khác như phương pháp
trọng lượng, chuẩn độ, các phương pháp điện hóa, trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên
tử (F-AAS,GF-AAS,CV-AAS), huỳnh quang tia X (XRF), kích hoạt nơtron (NAA),
quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-AES)…Các phương pháp được sử dụng tùy
thuộc theo từng đối tượng mẫu phân tích, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện

cụ thể của phòng thí nghiệm, cũng như yêu cầu về độ chính xác của kết quả phân tích.
Phương pháp huỳnh quang
Một chất khi hấp thụ một năng lượng ở giới hạn nào đó sẽ làm kích thích hệ
electron của phân tử. Khi ở trạng thái kích thích, phân tử chỉ tồn tại ≤ 10
-8
s, nó lập tức trở
về trạng thái cơ bản ban đầu và giải phóng năng lượng đã hấp thụ. Khi năng lượng giải
toả được phát ra dưới dạng ánh sáng thì gọi là hiện tượng phát quang. Hoá học phân tích

25
sử dụng hiện tượng này để định tính và định lượng các chất và gọi là phương pháp phân
tích huỳnh quang.
Dong Yan-Jie và Ke Gai [28] sử dụng phương pháp huỳnh quang để xác định lượng
vết Pb trên cơ sở cho Pb
2+
tạo phức với axit gibberellic theo tỉ lệ Pb
2+
: axit là 1: 2 với pH
= 7-8. Bước sóng kích thích và phát xạ lớn nhất là 205,0nm và 308,8nm. Phương pháp
cho giới hạn phát hiện là 0,52ng Pb/ml.
Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang [27] đã xác định lượng vết Cr với
thuốc thử 2-hydroxy-1-naphtaldehyene-8-aminoquinoline (HNAAQ) bằng phương pháp
huỳnh quang. Độ nhạy của phép xác định tăng lên trong môi trường nước-ancol với tỉ lệ
4/1 theo thể tích, pH =9,4. Trong điều kiện đó phức Cr-HNAAQ bị kích thích và phát xạ
ở bước sóng từ 397-450nm. Giới hạn phát hiện của phương pháp là 77ng/ml. Khoảng
tuyến tính của phương pháp lên đến 25µg/ml. Phương pháp này được áp dụng để xác
định lượng vết Cr trong thịt và gan lợn.
B. W.Bailey, R.M.Donagall and T.S. West [26] sử dụng phương pháp huỳnh quang
để xác định siêu vi lượng Cu(II). Các tác giả đã sử dụng thuốc thử [Cu(phen)2R
oseBengal], phức này được chiết vào cloroform và pha loãng bằng axeton. Bước sóng

kích thích là 560µm và bước sóng phát xạ là 570µm. Giới hạn định lượng của phương
pháp là 10
-4
-6.10
-3
ppm
Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tia phát xạ nhạy
của nguyên tố cần xác định vào đám hơi nguyên tử tự do thì các nguyên tử tự do sẽ hấp
thụ năng lượng của các tia chiếu vào và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Đo phổ này
ta xác định được nguyên tố cần phân tích. Trong phương pháp này thì quá trình chuyển
hoá chất thành hơi (nguyên tử hoá mẫu) là quan trọng nhất. Tuỳ thuộc vào kĩ thuật
nguyên tử hoá mà ta có phương pháp với độ nhạy khác nhau. Đây là phương pháp được
sử dụng khá phổ biến để phân tích các kim loại nặng. Hầu hết các kim loại nặng đều có
thể xác định được bằng kĩ thuật này. Có thể xác định trưc tiếp các kim loại bằng kĩ thuật
ngọn lửa (F-AAS) không hoặc bằng kỹ thuật nguyên tử không ngọn lửa dùng lò graphit