XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU XANH TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN CẨM LỆ - TP. ĐÀ NẴNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ AAS

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

ĐƯỜNG THỊ HUYỀN NGA

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU
XANH TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN CẨM LỆ - TP. ĐÀ NẴNG BẰNG
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ AAS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC

Đà Nẵng - 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ, KẼM TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU
XANH TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN CẨM LỆ - TP. ĐÀ NẴNG BẰNG
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ AAS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC

Sinh viên thực hiện : Đường Thị Huyền Nga
Lớp

: 13CHP

Giáo viên hướng dẫn : ThS. Ngô Thị Mỹ Bình

Đà Nẵng - 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Đường Thị Huyền Nga
Lớp

: 13CHP

1. Tên đề tài: Xác định hàm lượng Pb, Zn trong một số loại rau xanh trên địa bàn
quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
2. Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ và hóa chất
2.1. Nguyên liệu: Rau muống, rau cải xanh, rau xà lách.
2.2. Thiết bị: Máy đo quang AAS – iCE 3500 của hãng Thermo (Đức), tủ sấy, lò
nung, bếp điện, cân phân tích.
2.3. Dụng cụ: cốc thủy tinh, bình định mức, bát nung, chén nung, cối sứ, chày sứ,
bóp cao su, pipet các loại, đũa thủy tinh, phễu lọc, giấy lọc.

2.4. Hóa chất: dung dịch chuẩn: Pb2+ 1000 ppm và Zn2+ 1000 ppm, axit HNO3
65%, H2SO4 98%, KNO3 10%, nước cất 2 lần.
3. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát các điều kiện vơ cơ hóa mẫu bằng phương pháp khơ - ướt kết hợp:
dung môi phân hủy, nhiệt độ nung và thời gian nung.
- Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp và đánh giá sai số thống kê của
phương pháp.
- Xây dựng quy trình phân tích hàm lượng Pb, Zn trong một số rau xanh trên địa
bàn quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ ngun tử
AAS.
- Áp dụng quy trình phân tích Pb, Zn trong một số mẫu rau thực tế tại một số địa
điểm trên địa bàn quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng.
- So sánh hàm lượng Pb, Zn trong một số mẫu rau thực tế với giới hạn hàm lượng
cho phép của Pb, Zn trong rau xanh theo quy chuẩn Việt Nam.
4. Giảng viên hướng dẫn: ThS. Ngô Thị Mỹ Bình.


5. Thời gian nhận đề tài: 10/2016.
6. Thời gian hoàn thành đề tài: 4/2017.

Chủ nhiệm khoa

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS. TS Lê Tự Hải

ThS. Ngơ Thị Mỹ Bình

Sinh viên đã hồn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày……tháng……năm 2017.
Kết quả điểm đánh giá:

Ngày......tháng…..năm 2017
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến giảng viên hướng
dẫn cô Ngơ Thị Mỹ Bình đã cho phép, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt
thời gian thực hiện và hồn thành khóa luận này.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cơ trong khoa Hóa, trường
Đại học sư phạm Đà Nẵng đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức hữu ích cho tơi
trong suốt thời gian học tập tại trường và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi nghiên
cứu, thực hiện khóa luận này.
Chân thành cảm ơn các bạn trong tập thể lớp 13CHP đã nhiệt tình giúp đỡ tơi
học tập, nghiên cứu, tìm kiếm tài liệu và động viên tôi trong suốt thời gian nghiên
cứu và thực hiện khóa luận.
Mặc dù bản thân đã cố gắng nỗ lực song vẫn không thể tránh có sai sót. Rất
mong q thầy cơ thơng cảm và đóng góp thêm ý kiến để tơi hồn thiện bài báo cáo
này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày

tháng

năm 2017

Sinh viên thực hiện

Đường Thị Huyền Nga


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3
1.1. Giới thiệu chung về rau ........................................................................................ 3
1.1.1. Khái niệm rau sạch và phân loại ....................................................................... 3
1.1.2. Đặc điểm và thành phần .................................................................................... 3
1.1.3. Công dụng của rau xanh .................................................................................... 3
1.1.4. Tiêu chí về rau an tồn ...................................................................................... 4
1.2. Sơ lược về kim loại nặng ..................................................................................... 5
1.2.1. Khái niệm và nguồn gốc ................................................................................... 5
1.2.2. Tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng ..................................................... 5
1.2.3. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối con người và môi trường................. 6
1.3. Giới thiệu về nguyên tố chì (Pb) .......................................................................... 6
1.3.1. Độc tính của Chì................................................................................................ 7
1.3.2. Các nguồn phát sinh Chì, vai trò và chức năng ................................................ 7
1.4. Giới thiệu về Kẽm (Zn) ........................................................................................ 8
1.4.1. Độc tính của Kẽm (Zn) ..................................................................................... 9
1.4.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng ....................................................................... 9
1.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.............................................. 10
1.5.1. Nguyên tắc phương pháp ................................................................................ 10
1.5.2. Hệ trang bị của phép đo .................................................................................. 11
1.5.3. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu AAS ................................................................. 12
1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo AAS ........................................................ 16
1.5.5. Phương pháp phân tích định lượng trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ..... 18

1.5.6. Các phương pháp phân tích trực tiếp và gián tiếp bằng phép đo AAS ........... 21
1.5.7. Ưu và nhược điểm điểm của phép đo AAS .................................................... 22
1.5.8. Phạm vi ứng dụng ........................................................................................... 23
1.6. Phương pháp xử lý mẫu ..................................................................................... 23
1.6.2. Phương pháp xử lý ướt .................................................................................... 24


1.6.3. Phương pháp khô - ướt kết hợp ....................................................................... 25
1.7. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp ........................................................ 26
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 28
2.1. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .............................................................................. 28
2.1.1. Dụng cụ: .......................................................................................................... 28
2.1.2. Thiết bị ............................................................................................................ 28
2.1.3. Hóa chất .......................................................................................................... 28
2.3. Pha hóa chất ....................................................................................................... 29
2.4. Quy trình vơ cơ hóa mẫu .................................................................................... 30
2.5. Thực nghiệm nghiên cứu vơ cơ hóa mẫu ........................................................... 31
2.5.1. Khảo sát lượng dung mơi thích hợp để vơ cơ hóa mẫu .................................. 31
2.5.2. Khảo sát nhiệt độ nung mẫu ............................................................................ 32
2.5.3. Khảo sát thời gian nung mẫu .......................................................................... 32
2.6. Chuẩn bị mẫu giả ............................................................................................... 32
2.7. Đánh giá hiệu suất thu hồi .................................................................................. 32
2.8. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp phân tích ........................................ 33
2.9. Xây dựng quy trình phân tích............................................................................. 33
2.10. Phân tích mẫu thực tế ....................................................................................... 33
2.10.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................... 33
2.10.2. Lấy mẫu ......................................................................................................... 33
2.10.3. Xử lý mẫu và phân tích mẫu ......................................................................... 34
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 35
3.1. Kết quả khảo sát thể tích dung mơi thích hợp để vơ cơ hóa mẫu ...................... 35

3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung .......................................................................... 35
3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung ......................................................................... 36
3.4. Kết quả đường chuẩn ......................................................................................... 36
3.5. Kết quả phân tích mẫu giả .................................................................................. 37
3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp ........................................ 37
3.7. Kết quả đánh giá sai số phương pháp phân tích................................................. 38
3.8. Quy trình phân tích............................................................................................. 39


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 46


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AAS

: Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử

F - AAS

: Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

GF - AAS

: Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (graphite)

BKHCN

: Bộ Khoa học và Công nghệ

BYT

: Bộ Y tế

BVTV

: Bảo vệ thực vật

CNH - HĐH : Cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa
HCL

: Đèn Catot rỗng

ICP – MS

: Phép đo quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

ppm

: Một phần triệu


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Ngun tố chì (Pb). ..................................................................................... 6
Hình 1.2. Nguyên tố Kẽm (Zn). .................................................................................. 8
Hình 1.3. Sphalerit (ZnS), một loại quặng kẽm phổ biến. .......................................... 9

Hình 1.4. Đèn catot rỗng (HCL). .............................................................................. 11
Hình 1.5. Ngọn lửa. Hình 1.6. Lị graphite. .............................................................. 11
Hình 1.6. Lị graphite. ............................................................................................... 11
Hình 1.7. Kỹ thuật Hydride ....................................................................................... 11
Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. ...................... 12
Hình 1.9. Q trình ngun tử hóa mẫu bằng ngọn lửa. ........................................... 13
Hình 1.10. Q trình ngun tử hóa mẫu bằng lị graphite ....................................... 14
Hình 1.11. Bộ hóa hơi lạnh phân tích thủy ngân. ..................................................... 16
Hình 1.12. Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn.......................................... 19
Hình 1.13. Đồ thị chuẩn của phương pháp lập đường chuẩn.................................... 19
Hình 1.14. Đồ thị chuẩn của phương pháp thêm chuẩn ............................................ 21
Hình 2.1. Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.............................................. 28
Hình 2.2. Quy trình vơ cơ hóa mẫu. .......................................................................... 30
Hình 2.3. Đun mẫu trên bếp điện. ............................................................................. 31
Hình 2.4. Mẫu sau khi đun trên bếp điện. ................................................................. 31
Hình 2.5. Nung mẫu trong lị nung. .......................................................................... 31
Hình 2.6. Mẫu sau khi nung trong lị. ....................................................................... 31
Hình 2.7. Một số địa điểm lấy mẫu trên địa bàn quận Cẩm Lệ. ............................... 34
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Pb2+. .. 36
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Zn2+. .. 37
Hình 3.3. Quy trình phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong một số rau xanh......... 40
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Chì trong rau xanh theo từng khu vực ở quận
Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng. .............................................................................................. 43
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Kẽm trong rau xanh theo từng khu vực ở
quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng. ..................................................................................... 43


DANH MỤC BẢNG, ĐỒ THỊ
Bảng 1.1. Thành phần khí và nhiệt độ của ngọn lửa trong F-AAS. ..........................13
Bảng 1.2. Nhiệt độ các quá trình một số nguyên tố trong phương pháp GF-AAS. ..15

Bảng 2.1. Lượng axit HNO3 65% và H2SO4 98% cần khảo sát. ............................. 32
Bảng 2.2. Khối lượng rau sau khi sấy. ......................................................................34
Bảng 3.1. Kết quả khảo thể tích dung mơi thích hợp để vơ cơ hóa mẫu. .................35
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung. ...............................................................35
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung mẫu. ......................................................36
Bảng 3.4. Kết quả hàm lượng chì trong mẫu giả. .....................................................37
Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm trong mẫu giả. ...................................37
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp của Chì. .......................38
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp của Kẽm. .....................38
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá sai số phương pháp phân tích Chì và Kẽm. ..................39
Bảng 3.9. Kết quả hàm lượng Chì trong một số rau. ................................................41
Bảng 3.10. Kết quả hàm lượng Kẽm trong một số rau xanh. ...................................41


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam là một nước nơng nghiệp phát triển có khí hậu nhiệt đới gió mùa
được thiên nhiên ưu đãi nên có nguồn rau dồi dào quanh năm. Do đó, rau được
trồng nhiều để đáp ứng nhu cầu hằng ngày của người dân.
Ở nước ta, sự bùng nổ dân số cùng với tốc độ đơ thị hóa, CNH - HĐH nhanh
chóng đã tạo một sức ép lớn lên môi trường sống của Việt Nam. Vấn đề vệ sinh an
tồn thực phẩm đối với nơng sản, nhất là rau xanh đang được cả xã hội quan tâm.
Rau xanh là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng không thể thiếu được
trong mỗi bữa ăn hàng ngày của các hộ gia đình. Rau xanh khơng những có giá trị
về kinh tế và dinh dưỡng mà cịn được như một loại thuốc chữa một số bệnh thông
thường như giải nhiệt, an thai, hạ sốt, v.v… Tuy nhiên, tình trạng ngộ độc do ăn rau
ngày càng tăng ở Việt Nam. Để tăng năng suất, người sản xuất đã sử dụng phân bón
hóa học, thuốc bảo vệ thực vật thiếu khoa học, nước tưới có chứa chất thải cơng
nghiệp chưa qua xử lý. Bên cạnh đó, rau xanh được trồng trên các khu vực nhiễm
độc bởi chất thải của các nhà máy, khu công nghiệp cũng là nguyên nhân gây nên

sự tích tụ kim loại nặng trong rau xanh làm ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu
dùng. Chì, Kẽm là hai nguyên tố tồn tại trong tự nhiên và có cơng dụng nhất định
trong đời sống. Song nếu hàm lượng Chì, Kẽm vượt quá giới hạn cho phép thì có
những tác hại và ảnh hưởng rất xấu đến cơ thể con người. Do đó, việc phân tích để
tìm ra hàm lượng kim loại nặng mà đặc biệt là xác định hàm lượng Chì, Kẽm là một
biện pháp quan trọng góp phần kiểm sốt chất lượng của rau xanh.
Có nhiều phương pháp xác định hàm lượng Chì, Kẽm như phương pháp trắc
quang UV - VIS, phương pháp chuẩn độ tạo phức, phương pháp Von - Ampe hòa
tan, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, phương pháp khối phổ cao
tần cảm ứng plasma ICP - MS. Trong đó phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
AAS là phương pháp có độ nhạy, độ chính xác cao và độ lặp lại cao rất thích hợp để
xác định hàm lượng vết trong rau xanh và thực phẩm mà vẫn cho kết quả chính xác.
Xuất phát từ những lý do trên, tơi chọn đề tài: “Xác định hàm lượng Pb, Zn trong

1


một số loại rau xanh trên địa bàn quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng bằng phương
pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS”.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Các kết quả thu được của đề tài góp phần xây dựng phương pháp xác định hàm
lượng Pb, Zn trên các mẫu rau xanh bằng phương pháp quang phổ hấp thụ ngun
tử AAS.
- Thơng qua đó đánh giá mức độ ơ nhiễm Pb, Zn có trong một số loại rau xanh
phổ biến tại địa bàn quận Cẩm Lệ - TP Đà Nẵng.
3. Mục đích nghiên cứu
Từ kết quả xác định được hàm lượng Pb, Zn trong một số loại rau, đem so
sánh với giới hạn hàm lượng Pb, Zn cho phép trong rau xanh theo QCVN để xem
các mẫu rau có đảm bảo mức độ cho phép hay khơng. Từ đó đánh giá mức độ độc
hại và hiện trạng ô nhiễm của Pb, Zn trong rau ở các vùng đã khảo sát.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Khảo sát các điều kiện vơ cơ hóa mẫu: dung môi cần dùng, nhiệt độ nung và
thời gian nung.
- Xác định hiệu suất thu hồi và sai số phương pháp. Từ đó đánh giá sai số, độ lặp
lại, khoảng tin cậy của phép đo.
- Xây dựng quy trình phân tích Pb, Zn trong rau xanh.
- Tiến hành lấy mẫu thực tế, xác định hàm lượng Pb, Zn có trong một số mẫu rau
xanh.
- So sánh hàm lượng Pb, Zn có trong một số mẫu rau xanh đã phân tích với
QCVN về rau xanh.

2


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về rau
1.1.1. Khái niệm rau sạch và phân loại
- Rau sạch là rau không bị ô nhiễm bởi các tác nhân sinh học, hóa học, vật lí
vượt q giới hạn cho phép và không gây nguy hại đến sức khỏe cho người tiêu
dùng.
- Rau xanh ở nước ta rất đa dạng và phong phú, gồm 4 nhóm trồng phổ biến
gồm: rau ăn lá (bắp cải, cải xanh, rau muống, xà lách…), rau ăn củ (cải củ, cà rốt,
sắn, khoai lang…), rau ăn quả (các họ đậu, cà chua, dưa chuột, mướp đắng…) và
rau gia vị (rau mùi, húng nhủi, hành, hẹ,…). [4]
1.1.2. Đặc điểm và thành phần
Rau xanh là cây trồng ngắn hạn có giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao
nên đã được trồng và sử dụng lâu đời. Rau xanh có nghĩa rất quan trọng trong dinh
dưỡng của con người. Rau xanh chứa nhiều vitamin, hàm lượng nước cao, chất xơ
và các thành phần có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe. Một số loại rau tuy
không cung cấp nhiều nhiệt lượng nhưng lại cung cấp những sinh tố và chất khống

khơng thể thiếu cho cơ thể con người. [4], [9]
1.1.3. Công dụng của rau xanh
Rau xanh không những là loại thực phẩm hằng ngày cần thiết và quan trọng
không thể thiếu cho cơ thể mà còn là loại thuốc chữa bệnh dễ kiếm và dễ sử dụng.
Rau muống là loại rau được trồng phổ biến ở nước ta, có thể trồng trên cạn
hoặc dưới nước. Nó có tính hàn, vị ngọt, giúp giải nhiệt, nhuận tràng, giải
độc,.v.v…Bên cạnh đó, rau muống chứa khoảng 1.4 mg% Fe nên rất có lợi cho
người bị thiếu máu. Ngồi ra, rau muống cịn có tác dụng phục hồi cơ thể sau khi
ốm, rất tốt cho phụ nữ đang mang thai và trẻ nhỏ. Mặt khác, rau muống khi kết hợp
với một số loại rau khác như mướp đắng, lá xoan có tác dụng trị các vết loét do
bệnh Zona, đắp lên trán hoặc ngực cho người sốt và khó thở và cầm máu rất tốt.
Rau cải xanh là loại rau lợi tiểu, có vị đắng, tính ấm, có tác dụng thanh nhiệt,
giải độc, làm tan khí trệ, đơn độc sưng tấy. Ngồi ra, nó cịn giúp ngăn ngừa táo

3


bón, hỗ trợ tiêu hóa tốt và hỗ trợ bệnh nhân cường giáp, tiểu đường, chữa viêm
ruột…
Ngải cứu là vị thuốc có tính ơn nhu, vị cay, dùng làm thuốc ơn khí huyết, điều
hịa kinh nguyệt, an thai, thổ huyết, máu cam, giảm cơn đau bụng hành kinh và chữa
bệnh đau bụng do hàn…
Rau xà lách vị hơi đắng, tính hơi hàn, có tác dụng thơng kinh mạch, cứng gân
cốt, lợi tiểu và làm trắng da. Ngồi ra, cịn được dùng để chữa bệnh tăng huyết áp,
bệnh thận mãn tính, sữa khơng thơng sau khi sinh nở.
Rau diếp cá có tính mát, tán khí, trị kiết lỵ, sởi, nổi mề đay, đỏ mắt. Ngồi ra
cịn dùng để đắp ngồi da ở chỗ bị bầm dập.
Ngồi ra, rau xanh cịn là nguồn thực phẩm quan trọng trên thị trường tiêu
thụ.[4], [9]
1.1.4. Tiêu chí về rau an tồn

1.1.4.1. Khái niệm rau an toàn
Những sản phẩm rau tươi (bao gồm tất cả các loại rau ăn củ, thân, lá, hoa quả)
có chất lượng đúng như đặt tính giống của nó, hàm lượng các hoá chất độc và mức
độ nhiễm các sinh vật gây hại ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép, bảo đảm an tồn
cho người tiêu dùng và mơi trường, thì được coi là rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực
phẩm, gọi tắt là "rau an toàn”.
1.1.4.2. Các yêu cầu chất lượng về rau an toàn
Ngày 19/12/2007, bộ trưởng bộ Y tế đã ra quyết định số 46-2007-QĐ-BYT
“Quy định giới hạn tối đa ơ nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm’’. Trong
quyết định này qui định mức dư lượng cho phép trên sản phẩm rau đối với hàm
lượng nitrate, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và thuốc BVTV. Các mức dư
lượng cho phép này chủ yếu dựa vào qui định của Tổ chức lương nông tế giới
(FAO) và Tổ chức y tế thế giới (WHO). Và gần đây nhất có QCVN 8-2:2011/BYT,
“Quy định về giới hạn ơ nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm và các yêu cầu có
liên quan”. Các cá nhân, tổ chức sản xuất và sử dụng rau dựa vào các mức dư lượng
này để kiểm tra xác định sản phẩm có đạt tiêu chuẩn an tồn hay khơng.

4


- Chỉ tiêu về nội chất: Chỉ tiêu nội chất được quy định cho rau tươi bao gồm:
dư lượng thuốc bảo vệ thực vật; hàm lượng nitrat (NO3-); hàm lượng một số kim
loại nặng chủ yếu: Cu, Pb, Hg, Cd, As,...; mức độ nhiễm các vi sinh vật gây bệnh
(E. coli, Samonella ...) và kí sinh trùng đường ruột (trứng giun đũa Ascaris).
- Chỉ tiêu về hình thái: Sản phẩm được thu hoạch đúng lúc, đúng yêu cầu từng
loại rau (đúng độ già kỹ thuật hay thương phẩm), không dập nát, hư thối, khơng lẫn
tạp chất, sâu bệnh và có bao gói thích hợp.
Tất cả các chỉ tiêu trong sản phẩm của từng loại rau phải ở dưới mức cho phép
theo tiêu chuẩn của Tổ chức Quốc tế FAO/WHO hoặc của một số nước tiên tiến:
Nga, Mỹ,.v.v… [4]

1.2. Sơ lược về kim loại nặng
1.2.1. Khái niệm và nguồn gốc
Kim loại nặng là những nguyên tố kim loại có khối lượng riêng lớn (>
5g/cm3), có thể gây độc tính mạnh ngay cả ở nồng độ thấp.
Kim loại nặng thường có trong lịng đất và thường bị khóa chặt trong cấu trúc
của một số loại đá nên vô hại trong điều kiện bình thường của thiên nhiên. Ngay cả
trong cơ thể sống, với nồng độ cực thấp kim loại nặng cũng có vai trị quan trọng
trong q trình trao đổi chất. Lượng kim loại nặng tích luỹ trong lịng đất rất ít trong
khi nhu cầu sử dụng nó ngày càng tăng do đó kim loại nặng càng trở nên q hiếm.
1.2.2. Tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng
Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học cơng nghệ thì việc nhiễm vi
sinh vật, hóa chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dư trong rau,
đặc biệt là rau ăn lá đã ảnh hưởng không nhỏ và lâu dài đến sức khỏe của cộng
đồng. Hơn thế nữa, mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở các khu công nghiệp, khu chế
xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Nhiều loại rau sinh trưởng trong vùng
đất thấp, ao hồ, kênh rạch như rau muống, rau nhút, rau cần, rau ơm, kèo nèo, ngó
sen... dễ bị tích tụ những kim loại nặng như đồng, chì, kẽm, thủy ngân,... do nguồn
nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất thải ra kênh rạch chưa được xử
lý triệt để đó là cảnh báo của các nhà chun mơn về vệ sinh an tồn thực phẩm.

5


Những loại rau bị nhiễm kim loại nặng không thể nào xử lý hết chất độc trên rau
cho dù đã được rửa sạch bằng nước rửa rau, kể cả nấu chín cũng khơng có tác dụng.
1.2.3. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối con người và môi trường
Các kim loại nặng ở nồng độ vi lượng là các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết
cho sự phát triển của con người. Chúng cấu thành enzym, vitamin, đóng vai trị
quan trọng trong quá trình trao đổi chất. Tuy nhiên, nếu vượt quá hàm lượng cho
phép, chúng lại gây tác động hết sức nguy hại đến sức khỏe con người.

Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể thông qua lượng thức ăn con người nạp
vào hằng ngày. Khi đó, chúng sẽ tác động đến các q trình sinh hóa và trong nhiều
trường hợp dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng.
Về mặt sinh hóa, các kim loại nặng có ái lực lớn hơn đối với các nhóm –SH và
–SCH3 của các enzym trong cơ thể. Vì thế các enzym bị mất hoạt tính, làm cản trở
q trình tổng hợp protein của cơ thể. [10], [16]
1.3. Giới thiệu về nguyên tố chì (Pb)

Hình 1.1. Nguyên tố chì (Pb).
Chì (tên La-tinh là Plumbum, gọi tắt là Pb) là nguyên tố hóa học nhóm IVA,
chu kỳ 6 trong bảng hệ thống tuần hồn Mendeleev, có số nguyên tử là 82, khối
lượng nguyên tử bằng 279.19, nóng chảy ở 327.4oC, sơi ở 1749oC, khối lượng riêng
bằng 11.34 g/cm3.
Chì là kim loại có màu xám nhạt, khơng mùi, khơng vị, khơng hịa tan trong
nước, khơng cháy. Chì rất mềm, dẻo, nặng, dễ cán mỏng, dễ cắt và dễ định hình.
Chì có cấu trúc tinh thể lập phương và có độc tính cao. Trong cơng nghiệp chế tạo
máy, Chì thường được sử dụng dưới dạng hợp kim (Sn-Pb, Sn-Cu-Pb).

6


Chì có mật độ phân tử cao, hấp thụ tia X tốt. Đồng thời, đồng vị của Chì là
những đồng vị bền vững nhất trong các dãy phóng xạ. Chì khó bị tác dụng bởi HCl,
H2SO4 lỗng, nhưng lại tác dụng được với H2SO4 đặc đun nóng và tạo khí aerosol
(SO3) và hịa tan trong HNO3 lỗng tạo Chì nitrat và khí NO2.
1.3.1. Độc tính của Chì
Trong sản xuất cơng nghiệp, Chì đóng vai trị quan trọng nhưng đối với cơ thể
con người thì chưa chứng minh được gì. Song độc tính của Chì và hợp chất của nó
đối với cơ thể người và sinh vật là quá rõ ràng. Chì vừa gây độc theo cơ chế tiếp
xúc vừa gây độc theo cơ chế tác động men. Khả năng gây độc theo cơ chế tiếp xúc

của chì rất cao do Chì ion bám vào đâu là gây độc cho tế bào đó.
Chì và các hợp chất của Chì càng dễ hồ tan, độc tính càng cao. Nếu hít phải
nồng độ hơi Chì trong khơng khí q 0.15 mg/m3 thì cơng nhân có thể bị nhiễm
độc, nếu ăn phải 1g bụi Chì thì có thể bị chết. Hàng ngày một người hấp thu 1 mg
Pb, sau nhiều ngày xuất hiện nhiễm độc mạn tính, liều 1 mg này mới chỉ gấp 3 lần
lượng Chì vào cơ thể hàng ngày qua ăn uống. Ngồi ra, Chì cịn gây ức chế mọi
hoạt động của enzym ở não bộ và các bộ phận tạo máu, khơng chỉ vậy Chì cịn là
tác nhân phá hủy hồng cầu. Khi hàm lượng Chì trong máu là 0.3 ppm làm cơ thể
mệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn (> 0.8 ppm) có thể gây thiếu máu tho thiếu
hemoglobin. Cịn ở nồng độ khoảng (0.5 ÷ 0.8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng
thận và phá hủy não.
Ngoài ra, Chì cịn ảnh hưởng đến sinh nở đối với phụ nữ, gây sẩy thai hoặc
thai nhi chết khi vừa sinh ra ở phụ nữ tiếp xúc với Chì. Đối với nam thì gây tổn
thương tinh hồn, liệt dương và vơ sinh. Bên cạnh đó, Chì cịn gây ra những bệnh lý
như chứng đau khớp, tim mạch, bệnh thận, bệnh thần kinh. [8], [10]
1.3.2. Các nguồn phát sinh Chì, vai trị và chức năng
Trong tự nhiên, Chì là ngun tố vi lượng có trong thành phần của vỏ Trái
Đất. Hàm lượng Chì trong vỏ Trái Đất là khoảng 13 µg/g (Fergusson, 1990). Chì
tồn tại trong 84 khống chất, điển hình là Galen PbS.
Thực tế, hoạt động của con người là nguồn phát sinh Chì chủ yếu ra ngồi mơi
trường, gây tình trạng ơ nhiễm và nhiễm độc Chì. Nguồn gây ô nhiễm Chì rất đa

7


dạng và tồn tại ở mọi loại hình sản xuất và sinh hoạt của xã hội. Đặc biệt là ở các
ngành cơng nghiệp khai khống và luyện kim, chế tạo ắc quy, sản xuất sơn, đạn
dược, bột màu… Chì đem lại cho các ngành công nghiệp trên nguồn lợi nhuận kinh
tế lớn và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống con người.
Ngồi ra, Chì cịn được dùng làm tấm ngắn các tia phóng xạ hạt nhân do Chì

hấp thụ tốt các tia phóng xạ và tia X. [8]
1.4. Giới thiệu về Kẽm (Zn)

Hình 1.2. Nguyên tố Kẽm (Zn).
Kẽm (tên La-tinh là Zincat), là nguyên tố kim loại lưỡng tính, thuộc nhóm IIB,
chu kỳ 4, có số nguyên tử là 30, khối lượng nguyên tử bằng 65.38, nóng chảy ở
419.53oC, sơi ở 907oC, khối lượng riêng bằng 7.14 g/cm3, có cấu trúc tinh thể lục
phương.
Kẽm có màu trắng xanh, óng ánh và nghịch từ, mặc dù hầu hết kẽm phẩm cấp
thương mại có màu xám xỉn. Kẽm kim loại cứng, giòn, dễ uốn ở nhiệt độ từ 100 oC
đến 150°C. Trên 210°C, Kẽm giịn trở lại và có thể được tán nhỏ bằng lực. Kẽm dẫn
điện khá, khơng có từ tính nhưng hợp kim ZrZn2 lại thể hiện tính từ dưới -238oC.
Kẽm là kim loại hoạt động trung bình có thể kết hợp với oxy, các á kim khác
và là chất oxi hóa mạnh, có phản ứng với axít lỗng để giải phóng H2. Trạng thái
oxi hóa phổ biến của kẽm là +2. Ngồi ra, Kẽm cịn có số oxi hóa kém bền khác
như +1, +3.

8


1.4.1. Độc tính của Kẽm (Zn)
Kẽm là một chất khống vi lượng thiết yếu cho sinh vật và sức khỏe con
người, thiếu kẽm là một trong những nguyên gây ra một số bệnh. Tuy nhiên nếu
hàm lượng kẽm vượt quá mức cần thiết cũng sẽ có hại cho sức khỏe. Ion kẽm tự do
trong dung dịch là chất có độc tính cao đối với thực vật, động vật khơng xương
sống, và thậm chí là cả động vật có xương sống.
- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Zn gây mất diệp lục. Sự tích tụ Zn trong cây
trồng quá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể con
người và góp phần thêm sự tích tụ Zn trong mơi trường, đặc biệt là mơi trường đất.
- Đối với con người: Zn là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các bệnh nếu

thiếu hụt cũng như dư thừa. Zn dư thừa được tích tụ nhiều trong gan, nó có khả
năng gây ung thư đột biến, ngộ độc thần kinh, gây độc đến hệ miễn nhiễm, gây ảnh
hưởng đến sự sinh sản. Ngoài ra, thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra các bệnh liệt
dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác.
[6], [10], [16]
1.4.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng

Hình 1.3. Sphalerit (ZnS), một loại quặng kẽm phổ biến.
Kẽm chiếm khoảng 75 ppm (0.0075%) trong vỏ Trái Đất, là nguyên tố phổ
biến thứ 24. Đất chứa 5 ÷ 770 ppm kẽm với giá trị trung bình 64 ppm. Nước biển
chỉ chứa 30 ppb kẽm v trong khớ quyn cha 0.1 ữ 4 àg/m3. Nguyờn tố này thường
đi cùng với các nguyên tố kim loại thơng thường khác như Đồng và Chì ở trong
quặng. Sphalerit là một dạng Kẽm sulfua và là loại quặng chứa nhiều kẽm nhất với
hàm lượng kẽm lên đến 60 ÷ 62%.
9


Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhơm và đồng
(tính theo lượng sản xuất hàng năm). Các ứng dụng chính của kẽm (số liệu là ở Hoa
Kỳ) là mạ kẽm (55%), hợp kim (21%), đồng thau và đồng điếu (16%) và khác (8%).
Ngoài ra, Kẽm được còn được dùng để bổ sung vào khẩu phần ăn hằng ngày (kẽm
oxit, kẽm acetat, kẽm gluconat), làm viên ngậm trị cảm thơng thường, thuốc dùng
ngồi da, dầu gội đầu có chức năng chống gàu và tác nhân xúc tác thường dùng
trong hóa hữu cơ.
1.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
1.5.1. Nguyên tắc phương pháp
Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là dựa trên sự hấp
thụ năng lượng bức xạ đơn sắc của nguyên tử tự do của nguyên tố ở trạng thái hơi,
khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi nguyên tử của nguyên tố ấy. Mơi trường hấp
thụ chính là đám hơi các ngun tử tự do của mẫu phân tích.

Do đó, muốn thực hiện phép đo AAS cần phải có các q trình sau:
1. Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hoặc dung dịch) thành
trạng thái hơi của các nguyên tử tự do. Đây là q trình ngun tử hố mẫu.
2. Chiếu chùm tia phát xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích từ nguồn bức
xạ qua đám hơi nguyên tử tự do ấy. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong
đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.
3. Tiếp đó, nhờ hệ thống quang học, người ta thu, phân ly và chọn một vạch
phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính
là tín hiệu hấp thụ của vạch phổ hấp thụ. Trong một giới hạn nồng độ xác định, tín
hiệu này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của nguyên tố cần xác định trong mẫu
theo phương trình:
Aλ =K.Cb
Trong đó:

Aλ : Cường độ hấp thụ
K: Hằng số thực nghiệm
C: Nồng độ nguyên tố trong mẫu
b: Hằng số bản chất, phụ thuộc vào nồng độ (0 < b ≤ 1)

Phương trình trên là cơ sở định lượng cho phép đo AAS

10


Tuỳ thuộc vào kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu mà người ta phân biệt phổ hấp thụ
nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) cho độ nhạy cỡ ppm. Phổ hấp thụ nguyên tử không
ngọn lửa (GF-AAS) cho độ nhạy đến ppb. [11], [12]
1.5.2. Hệ trang bị của phép đo
Dựa vào nguyên tắc của phép đo, ta có thể mơ tả hệ thống trang thiết bị đo
AAS gồm các phần sau:

1. Nguồn phát chùm tia bức xạ cộng hưởng của nguyên tố cần phân tích. Đó
có thể là đèn catot rỗng (HCL), đèn phóng điện khơng điện cực (EDL) hoặc nguồn
bức xạ điện liên tục đã được biến điệu.

Hình 1.4. Đèn catot rỗng (HCL).
2. Hệ thống nguyên tử hoá mẫu. Hệ thống này được chế tạo theo hai kỹ thuật:
- Kỹ thuật nguyên tử hố mẫu bằng ngọn lửa đèn khí (F-AAS).
- Kỹ thuật ngun tử hố mẫu bằng lị Graphite (GF -AAS).
- Kỹ thuật ngun tử hóa mẫu bằng bộ hóa hơi.

Hình 1.5. Ngọn lửa.

Hình 1.6. Lị graphite.

11

Hình 1.7. Kỹ thuật Hydride


3. Bộ phận đơn sắc (hệ quang học) có nhiệm vụ thu, phân ly và chọn tia sáng
(vạch phổ) cần đo hướng vào nhân quang điện để đo tín hiệu AAS . Hệ này có thể là
một chùm tia hay hai chùm tia bao gồm ba phần chính:
- Hệ chuẩn trực, để chuẩn trực chùm tia vào.
- Hệ thống tán sắc (phân li) để phân li chùm sáng đa sắc thành đơn sắc.
- Hệ buồng tối (buồng ảnh) để hội tụ các tia cùng bước sóng lại.
4. Bộ phận khuếch đại và chỉ thị tín hiệu AAS. Phần chỉ thị tín hiệu có thể là :
- Điện kế chỉ tín hiệu AAS
- Bộ tự ghi các pic hấp thụ
- Bộ chỉ thị hiện số
- Máy tính (computer) với màn hình video, để hiện thị, lưu trữ, xử lý số liệu

và điều khiển toàn bộ hệ thống máy đo. [4], [5], [11], [17]

Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
1.5.3. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu AAS
1.5.3.1. Nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa (F-AAS)
Muốn thực hiện phép đo F-AAS, trước hết phải chuẩn bị mẫu phân tích ở
trạng thái dung dịch, sau đó dẫn dung dịch mẫu vào ngọn lửa đèn khí để hóa hơi và
nguyên tử hóa mẫu và thực hiện phép đo. Q trình ngun tử hóa trong ngọn lửa
gồm hai bước kế tiếp nhau:
- Bước 1: chuyển dung dịch mẫu thành thể các hạt nhỏ như sương mù (dạng
sol khí) trộn đều với khí mang và khí cháy, q trình này được gọi là q trình
aerosol hóa hay nebulize hóa.
12


- Bước 2: dẫn hỗn hợp aerosol cùng hỗn hợp khí đốt vào đèn (burner head)
để ngun tử hóa. Cả hệ thống này gọi là Nebulizer System, bao gồm hai phần
chính là đèn ngun tử hóa mẫu và buồng aerosol hóa mẫu.
Để tạo ngọn lửa, người ta đốt cháy hỗn hợp khí bao gồm một khí oxy hóa và
một khí cháy, thường sử dụng hỗn hợp khí acetylene và khơng khí nén hay hỗn hợp
khí acetylene và khí N2O. Khi hỗn hợp khí được đốt cháy, ở burner head sẽ tạo ra
ngọn lửa, dưới tác dụng nhiệt của ngọn lửa các phần tử mẫu ở thể sol khí sẽ bị hóa
hơi và nguyên tử hóa tạo ra các nguyên tử tự do của ngun tố có trong mẫu phân
tích. Đó là môi trường hấp thụ năng lượng và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của
nguyên tố cần phân tích. [4], [5], [17]

Hình 1.9. Q trình ngun tử hóa mẫu bằng ngọn lửa.
Bảng 1.1. Thành phần khí và nhiệt độ của ngọn lửa trong F-AAS.
Hỗn hợp khí

Tỉ lệ

Nhiệt độ (oC)

Khơng khí

Axetylen

4.2/0.7

1800

Khơng khí

Axetylen

4.2/0.9

2000

Khơng khí

Axetylen

4.2/1.1

2300

Khơng khí

Axetylen

4.2/1.2

2450

Khơng khí

Axetylen

4.2/1.5

2400

Khơng khí

Axetylen

4.2/1.6

2300

1.5.3.2. Ngun tử hóa mẫu bằng lo Graphite (GF-AAS)
Kĩ thuật ngun tử hóa khơng ngọn lửa ra đời sau kĩ thuật nguyên tử hóa bằng
ngọn lửa, nhưng kĩ thuật này phát triển rất nhanh và hiện nay đang được ứng dụng
rất phổ biến. Kĩ thật này có độ nhạy cao hơn rất nhiều so với kĩ thuật nguyên tử hóa
bằng ngọn lửa, mức nanogram-ppb. Đây là ưu điểm chính của kĩ thuật này, vì vậy

13

khi phân tích lượng vết các kim loại trong nhiều trường hợp không cần thiết phải
làm giàu các nguyên tố cần phân tích, đặc biệt là khi xác định các nguyên tố vi
lượng trong các loại mẫu y học, sinh học, dược phẩm, thực phẩm…
Nguyên tắc và cách thực hiện của kĩ thuật ngun tử hóa khơng ngọn lửa là
hồn tồn khác với kĩ thuật ngun tử hóa trong ngọn lửa. Ở đây thường dùng năng
lượng nhiệt của một nguồn năng lượng phù hợp để nung nóng, hóa hơi và ngun tử
hóa mẫu phân tích trong ống cuvet graphite có dạng hình con thuyền. Nguồn năng
lượng thường được dùng hiện nay là dịng điện có cường độ rất cao (50 - 600A) và
thế thấp (dưới 12V) hay là năng lượng của dòng cao tầng cảm ứng (ICP). Dưới tác
dụng của các nguồn năng lượng này, cuvet chứa mẫu sẽ được nung nóng đỏ tức
khắc. Mẫu được hóa hơi và nguyên tử hóa để tạo ra các nguyên tử tự do ở trạng thái
hơi có khả năng hấp thụ bức xạ đơn sắc tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó.
Hệ thống ngun tử hóa mẫu theo kĩ thuật khơng ngọn lửa gồm có:
- Buồng nguyên tử hóa và cuvet chứa mẫu phân tích.
- Nguồn năng lượng để nung nóng đỏ lị graphite đến nhiệt độ ngun tử hóa
mẫu và bộ điều khiển hay bộ chương trình để đặt chương trình và chỉ huy q trình
ngun tử hóa mẫu.
Tùy theo các hãng sản xuất mà hệ thống nguyên tử hóa mẫu này có thể có cấu
trúc và cách sử dụng khác nhau, nhưng q trình ngun tử hóa mẫu trong các dụng
cụ này đều xảy ra theo 4 giai đoạn kế tiếp nhau trong khoảng thời gian 60 đến 80
giây, đó là: Sấy khơ mẫu; tro hóa luyện mẫu; ngun tử hóa mẫu và cuối cùng là
giai đoạn làm sạch. [4], [5], [11], [12], [17]

Hình 1.10. Quá trình nguyên tử hóa mẫu bằng lị graphite

14