nghiên cứu xác định một số kim loại trong nguồn nước sinh hoạt ở khu vực xã thạch sơn - lâm thao - phú thọ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






ĐỖ THỊ THANH TÂM






NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI
TRONG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT Ở KHU VỰC
XÃ THẠCH SƠN - LÂM THAO - PHÚ THỌ





LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






ĐỖ THỊ THANH TÂM





NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI
TRONG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT Ở KHU VỰC
XÃ THẠCH SƠN - LÂM THAO - PHÚ THỌ

Chuyên nghành : Hóa phân tích
M s : 60 44 29


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS NGUYỄN VĂN RI






HÀ NỘI - 2011
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU…….…………………………………………………………………… 1
Chương 1 - TỔNG QUAN…………….………………………………………… 3
1.1. Vài nét về xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ và tình trạng ô nhiễm ở đây 3
1.1.1. Sản xuất nông nghiệp (2011) 3
1.1.2. Sản xuất tiểu thủ công nghiệp và vấn đề Môi trường 3
1.2. Giới thiệu chung về chì, đồng và kẽm 5
1.2.1. Tính chất vật lý 5
1.2.2. Tính chất hoá học 6
1.2.3. Một số hợp chất của chì, đồng, kẽm 9
1.2.4. Tác hại của đồng, chì và kẽm 11
1.2.5. Ứng dụng của chì, đồng, kẽm 14
1.2.6. Các nguồn đưa chì, đồng, kẽm vào môi trường tự nhiên và cơ thể con người . 15
1.3. Các phương pháp tách và làm giàu 15
1.3.1. Phương pháp cộng kết 15
1.3.2. Phương pháp chiết lỏng - lỏng 16
1.3.3. Phương pháp chiết pha rắn 16

1.4. Các phương pháp xác định Pb, Cu, Zn 19
1.4.1. Các phương pháp điện hóa 19
1.4.2. Các phương pháp quang phổ 20
1.4.3. Các phương pháp sắc ký 25
2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu 26
2.2. Nội dung nghiên cứu 26
2.2.1. Nghiệm lại các điều kiện phân tích, xác định Cu, Pb, Zn bằng phương pháp
F - AAS 26
2.2.2. Khảo sát các điều kiện làm giàu và tách chiết bằng phương pháp chiết pha rắn
sử dụng chelex 100 27
2.2.3. Ứng dụng phương pháp để phân tích Cu, Pb, Zn trong mẫu nước, từ đó đánh giá
sự ô nhiễm Cu, Pb, Zn trong nước. 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu 27
2.4. Hóa chất và thiết bị, dụng cụ sử dụng 27
2.4.1. Thiết bị, dụng cụ sử dụng 27
2.4.2. Hóa chất sử dụng 28
Chương 3 - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN… …………………30
3.1.Tối ưu hóa các điều kiện của phép đo phổ F- AAS xác định các nguyên tố chì,
đồng, kẽm 30
3.1.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ 30
3.1.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu 34
3.1.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng khác 37
3.1.4. Phương pháp đường chuẩn đối với kỹ thuật F - AAS 47
3.1.5. Tổng kết các điều kiện đo phổ F - AAS của Cu, Pb, Zn 55
3.2. Khảo sát các điều kiện làm giàu và tách chiết bằng phương pháp chiết pha
rắn sử dụng chelex 100 56
3.2.1. Khảo sát môi trường tạo phức pH 57
3.2.2. Khảo sát tốc độ nạp mẫu 58
3.2.3. Khảo sát khả năng rửa giải 59
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải 62

3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích mẫu thử 63
3.2.6. Khảo sát ảnh hưởng của một số ion đến khả năng hấp thu của Cu
2+
, Pb
2+
và
Zn
2+

… 63
3.2.7. Đánh giá phương pháp tách và làm giàu 68
3.3. Phân tích mẫu thực 69
3.3.1. Lấy mẫu và sử lý mẫu 69
3.3.2. Phân tích mẫu thực 72
KẾT LUẬN.……………………………………………………………………….78
TÀI LIỆU THAM KHẢO….…………………………………………………….80
CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu
Tên tiếng Anh
Tên tiếng Việt
AAS
Atomic Absorption
Spectrophotometry
Phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử
AES
Atomic Emission Spectrophotometry
Phép đo phổ phát xạ
nguyên tử

HPLC
High Performane liquide
Chomatography
Phương pháp sắc kí lỏng
hiệu năng cao
F-AAS
Flame Atomic Absorption
Spectrophotometry
Phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử ngọn lửa
Abs
Absorption
Độ hấp thụ quang
ICP-MS
Inductively Coupled Plasma - Mass
Spectrometry
Phép đo khối phổ plasma
cao tần cảm ứng
SPE
Solid Phase Extraction
Chiết pha rắn
ICP - AES
Inductively Coupled Plasma - Atomic
Emission Spectrophotometry
Phép đo phổ phát xạ
nguyên tử plasma cao tần
cảm ứng
HCL
Hollow Cathod Lamp
Đèn catồt rỗng

LOD
Limit of detection
Giới hạn phát hiện
LOQ
Limit of quantity
Giới hạn định lượng
RSD
Relative standard deviation
Độ lệch chuẩn tương đối
TTCN

Tiểu thủ công nghiệp
APDC
Ammoniumpyrrolydithiocacbamate

PAN
Pyridin-azo-naphtol





DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Pb 48
Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Cu 49
Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Zn 49
Hình 3.4: Đồ thị đường chuẩn của Pb 50
Hình 3.5: Đồ thị đường chuẩn của Cu 51
Hình 3.6: Đồ thị đường chuẩn của Zn 52

Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi Pb
2+
, Cu
2+
và
Zn
2+
58
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi Pb
2+
,
Cu
2+
, Zn
2+
59
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ dung dịch rửa giải (HNO
3
) đến hiệu
suất thu hồi Pb
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
60
Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thể tích dung môi rửa giải (HNO
3
) đến hiệu
suất thu hồi Pb

2+
, Cu
2+
, Zn
2+
61
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ rửa giải đến hiệu suất thu hồi Pb
2+
,
Cu
2+
, Zn
2+
62
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion Ni
2+
đến hiệu suất thu hồi Pb
2+
,
Cu
2+
, Zn
2+
65
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion Mn
2+
, Fe
2+
, Cd
2+

đến hiệu suất thu
hồi Pb
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Giới hạn cho phép các kim loại nặng trong nước mặt, nước ngầm và nước
thải công nghiệp theo Quy chuẩn Việt Nam 14
Bảng 1.2: Danh sách các chất hấp thu phổ thông dùng cho chiết pha rắn 17
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb 30
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu 31
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn 31
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb 32
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu 32
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn 32
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ
F- AAS của Pb 33
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ
F- AAS của Cu 33
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ
F- AAS của Zn 34
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ
F- AAS của Pb 34
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ
F - AAS của Cu… ……… ………………………………………… 35

Bảng 3.12: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ
F- AAS của Zn 35
Bảng 3.13: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb 36
Bảng 3.14: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu 36
Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn 37
Bảng 3.16: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb 38
Bảng 3.17: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu 39
Bảng 3.18: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn 39
Bảng 3.19: Ảnh hưởng của một sối nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb 41
Bảng 3.20: Ảnh hưởng của một số nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu 41
Bảng 3.21: Ảnh hưởng của một số nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn 42
Bảng 3.22: Ảnh hưởng của ion kim loại kiềm đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb,
Cu, Zn 43
Bảng 3.23: Ảnh hưởng của ion kim loại kiềm thổ đến tín hiệu đo phổ F - AAS của
Pb, Cu, Zn 44
Bảng 3.24: Ảnh hưởng của ion kim loại hóa trị III đến tín hiệu đo phổ F-AAS của
Pb, Cu, Zn 44
Bảng 3.25: Ảnh hưởng của tổng các ion kim loại đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb,
Cu, Zn 45
Bảng 3.26: Ảnh hưởng của một số anion đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb, Cu,
Zn 46
Bảng 3.27: Ảnh hưởng của tổng cation và anion đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb,
Cu, Zn 46
Bảng 3.28 : Khoảng tuyến tính của Pb 48
Bảng 3.29 : Khoảng tuyến tính của Cu 48
Bảng 3.30 : Khoảng tuyến tính của Zn 49
Bảng 3.31: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Pb 53
Bảng 3.32: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Cu 54
Bảng 3.33: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Zn 55
Bảng 3.34: Tổng kết các điều kiện tối ưu cho phép đo phổ F - AAS của Pb, Cu,

Zn 56
Bảng 3.35: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi Pb
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
57
Bảng 3.36: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu 59
Bảng 3.37: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch rửa giải HNO
3
60
Bảng 3.39: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải 62
Bảng 3.40: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thể tích mẫu thử 63
Bảng 3.41: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ 64
Bảng 3.42: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Ni
2+
65
Bảng 3.43: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Ni
2+
66
Bảng 3.44: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Cl
-
67
Bảng 3.45: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của NO
3
-
67
Bảng 3.47: Nồng độ các cation kim loại trong mẫu giả 68
Bảng 3.48: Hiệu suất thu hồi của mẫu giả 68

Bảng 3.49: Danh sách các địa điểm lấy mẫu 70
Bảng 3.50: Hàm lượng của Pb trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú
Thọ 72
Bảng 3.51: Hàm lượng của Cu trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú
Thọ 73
Bảng 3.52: Hàm lượng của Zn trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú
Thọ 73
Bảng 3.53: Danh sách các địa điểm lấy mẫu ở một số khu vực khác 75
Bảng 3.54: Hàm lượng của Pb trong các mẫu nước ở một số khu vực khác 76
Bảng 3.55: Hàm lượng của Cu trong các mẫu nước ở một số khu vực khác 76
Bảng 3.56: Hàm lượng của Zn trong các mẫu nước ở một số khu vực khác 77


1
MỞ ĐẦU

Đất nƣớc ta đang trên đà hội nhập với bạn bè quốc tế. Cùng với quá trình
Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nƣớc, chúng ta đã đạt đƣợc những thành tựu
đáng kể song cũng nhiều thách thức cần vƣợt qua. Trong đó vấn đề tác động của ô
nhiễm môi trƣờng chất thải đối với con ngƣời là một vấn đề bức xúc đƣợc đặt ra.
Có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp mọc lên tuy nhiên việc xử lý chất thải không hợp lý
và triệt để đã gây ra những hậu quả trực tiếp vô cùng nghiêm trọng đối với đời sống
và sức khỏe của con ngƣời. Phản ánh thực trạng này, những mất mát, đau thƣơng
mà nhân dân xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ vẫn đang oằn mình chống đỡ và
gánh chịu là một minh chứng rất điển hình.
Xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ từ lâu đã đƣợc mệnh danh là “Làng
ung thƣ”, theo danh sách thống kê mới nhất về số ngƣời chết từ năm 1999 –2005 tại
xã Thạch Sơn có 304 ngƣời chết trong đó có 106 ngƣời qua đời vì bệnh ung thƣ
(chiếm 34,86%): ung thƣ phổi 33 ngƣời, ung thƣ gan 29 ngƣời, ung thƣ dạ dày 10
ngƣời, còn lại là ung thƣ vòm họng, đại tràng, não…Cũng tại Thạch Sơn, có 9 gia

đình cả vợ và chồng đều chết do ung thƣ, 7 gia đình có bố, mẹ và con chết do ung
thƣ. Hiện nay số ngƣời mắc bệnh đã lên đến 34 ngƣời, xã vẫn đang tiếp tục điều tra.
Theo khảo sát của bộ Tài nguyên môi trƣờng tiến hành ở xã Thạch Sơn cho
thấy hiện trạng không khí, đất, nƣớc mặt, nƣớc ngầm đều ô nhiễm nặng nề bởi chất
độc hoá học. Không chỉ môi trƣờng mà cả nông sản ở Thạch Sơn cũng nhiễm độc.
Các kim loại nặng trong nƣớc nhƣ Pb, Cu, Zn, Ni, As, Hg…ở nồng độ nhất định sẽ
gây độc, ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời. Qua cá kết quả nghiên cứu trong
nƣớc và trên thế giới cho thấy Pb là một trong những tác nhân gây bệnh ung thƣ, Cu
ở hàm lƣợng quá cao sẽ gây hƣ hại gan, thận, Zn ở hàm lƣợng quá cao gây đau
bụng, mạch chậm, co giật. Chƣa thể khẳng định ô nhiễm môi trƣờng là nguyên nhân
làm phổ biến bệnh ung thƣ, nhƣng chắc chắn tình trạng này ảnh hƣởng nghiêm
trọng đến sức khỏe của ngƣời dân.
Với mong muốn tìm hiểu thực trạng, đánh giá mức độ ô nhiễm về nguồn
nƣớc ở đây, đƣa ra những lời khuyên và biện pháp khắc phục tình trạng ô nhiễm

2
nguồn nƣớc, bảo vệ sức khỏe cho ngƣời dân xã Thạch Sơn, em chọn đề tài Luận
văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu xác định một số kim loại trong nguồn nƣớc sinh hoạt ở
khu vực xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ”.
Mục tiêu của đề tài:
+ Khảo sát tìm điều kiện tối ƣu phân tích Pb, Cu, Zn trong nƣớc bằng
phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa F-AAS trên máy NovAA- 400.
+ Tách và làm giàu lƣợng vết Pb, Cu, Zn bằng phƣơng pháp chiết pha rắn sử
dụng nhựa chelex 100.
+ Phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm Pb, Cu, Zn trong nƣớc tại xã Thạch
Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ.

3
Chương 1 - TỔNG QUAN

1.1. Vài nét về xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ và tình trạng ô nhiễm ở đây
Thạch Sơn là xã nằm phía Tây huyện Lâm Thao, cách Hà Nội 100 km, giáp
với xã Chu Hoá (Lâm Thao) ở phía Đông, giáp xã Xuân Huy, Xuân Lũng (Lâm
Thao) ở phía Bắc, giáp Thị trấn Lâm Thao ở phía Nam, giáp Sông Hồng ở phía Tây.
Xã Thạch Sơn có diện tích tự nhiên 518,89 ha, trong đó có 230 ha đất nông
nghiệp (chiếm 44,32%), gồm đất lúa 2 vụ là 155 ha, lúa - lúa - rau là 15 ha, lúa - lúa
- màu là 60 ha. Diện tích mặt nƣớc nuôi cá là 60,9 ha. Còn lại là đất ở, sản xuất tiểu
thủ công nghiệp (TTCN) và đất khác : 288,89 ha.
Bình quân thu nhập đầu ngƣời của xã đạt 7,7 triệu đồng/năm.
1.1.1. Sản xuất nông nghiệp (2011)
* Trồng trọt:
- Tổng diện tích gieo cấy là 293 ha, gồm diện tích lúa Xuân 155 ha, diện tích
lúa Mùa 138 ha. Năng xuất lúa bình quân vụ Xuân đạt 51,3 tạ/ha, vụ Mùa đạt 44,1
tạ/ha.
- Tổng thu nhập ngành trồng trọt là 4,01 tỷ đồng, chiếm 34% giá trị sản xuất
nông nghiệp. Thu nhập đạt 27,19 triệu/ha/năm.
* Chăn nuôi:
- Diện tích mặt nƣớc thả cá: 60,9 ha, thu cả năm đạt 186 tấn (tăng 5 tấn so
với năm 2010), đạt 102,8%.

- Tổng đàn trâu bò: 421 con, tăng 25 con so với năm 2010. Tổng đàn lợn:
3030 con, tăng 30 con so với năm 2010. Tổng đàn gà đạt 24000 con.
- Tổng thu nhập ngành chăn nuôi đạt 7,78 tỷ đồng, chiếm 66% giá trị sản
xuất nông nghiệp.
1.1.2. Sản xuất tiểu thủ công nghiệp và vấn đề Môi trường
Sản xuất tiểu thủ công nghiệp: Thạch Sơn coi các ngành nghề tiểu thủ công
nghiệp (TTCN) và dịch vụ là nguồn thu nhập chính của xã. Tổng giá trị sản xuất từ

4
các ngành nghề TTCN và dịch vụ năm 2010 của xã Thạch Sơn là 45 tỷ đồng, chiếm
80% tổng giá trị sản xuất của toàn xã.
Ngành nghề TTCN chính hiện nay ở Thạch Sơn là sản xuất gạch, trƣớc đây
có khoảng 90 lò gạch sản xuất theo công nghệ đốt thủ công (đốt than) hoạt động,
hiện nay xã đã dần chuyển đổi sang công nghệ lò đứng liên hoàn nhằm đảm bảo
môi trƣờng cũng nhƣ chất lƣợng gạch.
Vấn đề môi trường: Xã Thạch Sơn có hơn 1800 hộ, trong đó có 200 hộ
sống gần Công ty Supe Phốt phát và Hoá chất Lâm Thao, 200 hộ sống ở ven đê
Sông Hồng cạnh đƣờng ống nƣớc thải của Công ty giấy Bãi Bằng - 400 hộ trên đều
không sử dụng đƣợc nƣớc giếng để sinh hoạt do nƣớc giếng có mùi hôi.
Công ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao là doanh nghiệp sản xuất
phân bón vào loại lớn nhất nƣớc ta hiện nay. Sản phẩm chủ yếu của Công ty là Supe
lân, phân hỗn hợp NPK và các sản phẩm hoá chất khác nhƣ axit sunfuric kỹ thuật,
axit ắc quy, sunfit, phèn, oxy…phục vụ cho nông nghiệp, công nghiệp và quốc
phòng. Công suất sản xuất ban đầu của Công ty là 40.000 tấn axit sunfuric, 100.000
tấn supe lân/năm. Hiện nay nhà máy đã nâng công suất sản xuất axit lên gấp hơn 6
lần và sản xuất phân bón lên gấp hơn 14 lần. Hơn 40 năm qua, Công ty đã có nhiều
thành tích đóng góp cho sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, cho tỉnh Phú Thọ,
huyện Lâm Thao và xã Thạch Sơn.
Trong công tác bảo vệ môi trƣờng, Công ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm
Thao đã có một số giải pháp nhƣ nâng độ cao ống khói, đầu tƣ cải tạo dây truyền

sản xuất, cải tạo hệ thống thu hồi bụi và hấp thụ khí fluor và một số biện pháp khác.
Tuy nhiên, tình trạng gây ô nhiễm môi trƣờng đối với khu vực xung quanh nhà máy
vẫn chƣa đƣợc khắc phục triệt để.
Ngoài ra, xã Thạch Sơn còn phải tiếp nhận một lƣợng chất thải của Công ty
Cổ phần pin ắc quy Vĩnh Phú, Công ty giấy Bãi Bằng. Các Công ty này cũng đã có
nhiều biện pháp giảm thiểu gây ô nhiễm môi trƣờng. Tuy nhiên các chất gây ô
nhiễm môi trƣờng đã tồn tại và tích lũy qua một thời gian rất dài, do đó ảnh hƣởng
của nó không thể giải quyết một sớm, một chiều.

5
Đáng mừng là tháng 10 năm 2010, sau 4 năm chờ đợi, ngƣời dân xã Thạch
Sơn đã có nƣớc sạch theo chính sách cấp nƣớc sạch thay thế cho nguồn nƣớc giếng
của Chính phủ. Tuy nhiên nguồn nƣớc dùng cho canh tác, sản xuất, tƣới tiêu…vẫn
là nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm ô nhiễm tại chỗ.
1.2. Giới thiệu chung về chì, đồng và kẽm
Nguyên tố chì
- Nguyên tố chì có kí hiệu hoá học là Pb, có số thứ tự 82, thuộc nhóm IVA,
chu kì 6. Cấu hình electron của chì (Z = 82): [Xe]4f
14
5d
10
6s
2
6p
2
.
- Trong tự nhiên, chì chiếm khoảng 1,6.10
-4
% khối lƣợng vỏ trái đất, phân
bố trong hơn 170 khoáng vật khác nhau nhƣng quan trọng nhất là galen (PbS),

anglesite (PbSO
4
) và cerussite (PbCO
3
), hàm lƣợng chì trong các khoáng lần lƣợt
là 88%, 68% và 77%.
Nguyên tố đồng
- Nguyên tố đồng có kí hiệu hoá học là Cu, có số thứ tự 29, thuộc nhóm IB,
chu kì 4. Cấu hình electron của đồng (Z = 29): [Ar]3d
10
4s
1
.
- Trong tự nhiên, đồng là nguyên tố tƣơng đối phổ biến, chiếm khoảng
0,003% khối lƣợng vỏ trái đất. Đồng thƣờng tồn tại trong các khoáng vật là
cancosin (Cu
2
S) chứa 79,8% Cu, cuprit (Cu
2
O) chứa 88,8% Cu, colevin (CuS) chứa
66,5% Cu, cancopirit (CuFeS
2
) chứa 34,5% Cu và malachite (CuCO
3
. Cu(OH)
2
),
azurite (2CuCO
3
. Cu(OH)

2
).
Nguyên tố kẽm
- Kẽm là một nguyên tố kim loại, nó đƣợc kí hiệu là Zn, có số thứ tự 30,
thuộc nhóm IIB, chu kì 4. Cấu hình electron của kẽm (Z = 30): [Ar]3d
10
4s
2
.
- Kẽm là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong lớp vỏ Trái Đất. Kẽm trong tự
nhiên là hỗn hợp của 4 đồng vị ổn định
64
Zn,
66
Zn,
67
Zn, và
68
Zn với đồng vị 64 là
phổ biến nhất (48,6% trong tự nhiên). Quặng kẽm đƣợc khai thác nhiều nhất là
sphalerit, một sulfua kẽm.
1.2.1. Tính chất vật lý
Nguyên tố chì

6
Chì là kim loại màu xanh da trời nhạt, mềm, dẻo, dễ dát mỏng, có ánh kim,
bề mặt có màu mờ đục do bị oxi hoá.
Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của chì:
- Khối lƣợng nguyên tử : 207,21 đvC
- Nhiệt độ nóng chảy : 327,4

0
C
- Nhiệt độ sôi : 1737
0
C
- Khối lƣợng riêng (ở 25
0
C): 11,34 g/ cm
3

- Độ dẫn điện (ở 25
0
C): 4,84.10
-6
Ohm
-1
.m
-1

Nguyên tố đồng
Đồng là kim loại nặng, kết tinh ở dạng tinh thể lập phƣơng tâm diện. Đồng
có màu đỏ.
Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của đồng:
+ Khối lƣợng nguyên tử : 63,54 đvC
+ Nhiệt độ nóng chảy : 1083
0
C
+ Nhiệt độ sôi : 2543
0
C

+ Khối lƣợng riêng (ở 25
0
C): 8,94 g/ cm
3

+ Độ dẫn điện (ở 25
0
C): 57 Ohm
-1
.m
-1

Nguyên tố kẽm
- Kẽm là kim loại màu trắng bạc. Ở nhiệt độ phòng kẽm khá dòn nhƣng ở
100-150
0
C kẽm dễ uốn và dát thành lá.
Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của kẽm:
+ Khối lƣợng nguyên tử : 65,409 đvC
+ Nhiệt độ nóng chảy : 965,68
0
C
+ Nhiệt độ sôi : 1453
0
C
+ Khối lƣợng riêng (ở 25
0
C): 7,14 g/ cm
3

+ Độ dẫn điện (ở 25
0
C): 1,695. 10
7
Ohm
-1
.m
-1

1.2.2. Tính chất hoá học
Nguyên tố chì

7
- Chì thuộc nhóm IVA trong bảng hệ thống tuần hoàn, có 4 điện tử hoá trị,
có hai mức oxi hoá là +2 và +4 trong đó mức oxi hoá +2 là đặc trƣng nhất của chì.
- Ở nhiệt độ thƣờng, chì bị oxi không khí oxi hoá tạo thành lớp oxit bền,
mỏng bao quanh bên ngoài kim loại.
2Pb + O
2


2PbO
Khi ở nhiệt độ cao, chì phản ứng với các phi kim nhƣ S, X
2
(X là các
halogen)…
Pb + X
2



0
t
PbX
2

Pb + S

0
t
PbS
- Chì tan kém trong axit HCl, H
2
SO
4
loãng, chỉ tƣơng tác bề mặt do tạo ra
PbCl
2,
PbSO
4
ít tan trên bề mặt. Nhƣng nó tan đƣợc trong dung dịch đặc hơn của
các axit đó (do lớp muối bao bọc tan ra).
Pb + 2HCl

PbCl
2
+ H
2


Pb + H

2
SO
4


PbSO
4
+ H
2


PbCl
2
+ 2HCl

H
2
[PbCl
4
]
PbSO
4
+ H
2
SO
4 đn


Pb(HSO
4

)
2

Đối với axit HNO
3
, Chì tan ở mọi nồng độ.
3Pb + 8HNO
3


3Pb(NO
3
)
2
+ 2NO

+ 4H
2
O
- Chì có thể phản ứng với dung dịch kiềm đặc, nóng.
Pb + 2NaOH + NaNO
3


0
t
Na
2
PbO
2

+ NaNO
2
+ H
2
O
Pb + 2KOH + 2H
2
O

0
t
K
2
[Pb(OH)
4
] +H
2


Chì thể hiện tính chất lƣỡng tính.
Nguyên tố đồng
- Về mặt hoá học, đồng là kim loại kém hoạt động.
Ở Nhiệt độ thƣờng và trong không khí, đồng bị bao phủ một lớp màng màu
đỏ gồm đồng kim loại và đồng (I) oxit. Oxit này đƣợc tạo nên bởi những phản ứng:
2Cu + O
2
+ 2H
2
O


2Cu(OH)
2

Cu(OH)
2
+ Cu

Cu
2
O + H
2
O

8
- Nếu trong không khí có mặt khí CO
2
, đồng bị bao phủ dần một lớp màu lục
gồm cacbonat bazơ [CuOH]
2
CO
3
(rỉ đồng này thƣờng gọi là tanh đồng). Khi đun
nóng trong không khí ở nhiệt độ 130
0
C, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng
Cu
2
O, ở 200
0
C tạo nên lớp hỗn hợp oxit Cu

2
O và CuO, ở nhiệt độ nóng đỏ, đồng
cháy tạo nên CuO và cho ngọn lửa màu lục.
- Khi ở nhiệt độ cao, đồng phản ứng với các phi kim nhƣ S, X
2
(X là các
Halogen)…cho cả muối Cu(II) và Cu(I). Đồng không phản ứng với hidro, nitơ và
cacbon dù là ở nhiệt độ cao.
Cu + X
2


0
t
CuX
2

- Trong dãy điện hoá, đồng đứng liền sau hidro, đồng không tác dụng với các
dung dịch axit nhƣng đồng tác dụng với dung dịch HI giải phóng H
2
nhờ tạo thành
CuI là chất ít tan, và có thể tác dụng với dung dịch HCN đậm đặc giải phóng H
2
nhờ
tạo thành những phức bền.
2Cu + 4HCN

2H[Cu(CN)
2
] + H

2

Khi có mặt oxi không khí, đồng có thể tan trong dung dịch HCl và dung dịch
NH
3
đặc và tan trong dung dịch xianua kim loại kiềm.
2Cu + 4HCl + O
2


2CuCl
2
+ 2H
2
O
2Cu + 8NH
3
+ O
2
+ 2H
2
O

2[Cu(NH
3
)
4
](OH)
2

2Cu + 4HCN

2H[Cu(CN)
2
] + H
2

Nguyên tố kẽm
- Trong không khí kẽm bị một lớp mỏng oxit hoặc cacbonat bazơ bao phủ
ngăn trở nó bị oxi hoá tiếp tục. Nƣớc hầu nhƣ không tác dụng với kẽm mặc dầu nó
đứng trƣớc hidro trong dãy điện thế, vì hidroxit tạo thành trên bề mặt kim loại ngăn
cản phản ứng tiếp tục xảy ra.
- Đun nóng kẽm kết hợp với oxi tạo oxit, đun nóng mạnh kẽm trong không
khí hơi nó bốc cháy thành ngọn lửa màu trắng lục tạo thành ZnO.
Zn + O
2


0
t
ZnO
- Kẽm có thể tác dụng trực tiếp với halogen, lƣu huỳnh, phốt pho.
Zn + X
2


0
t
ZnX
2

9
- Trong dãy điện thế kẽm đứng trƣớc hidro, kẽm dễ tan trong axit không có
tính oxi hóa, giải phóng hidro.
Zn + 2 HCl

ZnCl
2
+ H
2

Với axit có tính oxi hóa:
3Zn + 8HNO
3


3Zn(NO
3
)
2
+ 2NO

+ 4H
2
O
- Kẽm có thể tan trong kiềm tạo thành hidroxo zincat.
Zn + 2NaOH + 2H
2
O


Na
2
[Zn(OH)
4
] +H
2


1.2.3. Một số hợp chất của chì, đồng, kẽm
1.2.3.1. Oxit
Oxit chì
Chì có hai oxit là PbO và PbO
2
, tƣơng ứng với các số oxi hoá là +2 và +4.
- PbO là chất rắn màu xám, ít tan trong nƣớc, tan nhiều trong axit và kiềm
mạnh. Khi nung nóng bị oxi không khí oxi hoá thành Pb
3
O
4
.
- PbO
2
là chất rắn màu nâu đen, khi nung nóng mất dần oxi chuyển thành các
oxit khác, đồng thời màu chuyển dần sang vàng. PbO
2
là một oxit lƣỡng tính, không
tan trong nƣớc, tan trong kiềm dễ hơn trong axit.
PbO
2

+ 2KOH + 2H
2
O

K
2
[Pb(OH)
6
]
PbO
2
là một chất oxi hoá mạnh, nó có thể oxi hoá Mn(II) thành Mn(VII)
trong môi trƣờng axit, oxi hoá Cr(III) lên Cr(VI) trong môi trƣờng kiềm, do vậy nó
đƣợc dùng để làm ắc quy Chì.
Oxit đồng
Đồng có hai oxit:
- Oxit đồng (I) Cu
2
O là chất rắn màu đỏ, tan trong nƣớc, kết hợp rất ít với
nƣớc tạo thành hidroxit. Oxit đồng (I) gặp trong thiên nhiên dƣới dạng khoáng vật
cuprit Cu
2
O. Cu
2
O dùng để chế tạo sơn, dùng trong chỉnh lƣu dòng điện xoay chiều.
- Đồng (II) oxit CuO là chất bột màu đen, không tan trong nƣớc, dễ tan trong
axit cho muối Cu (II). Đồng (II) oxit thể hiện tính oxi hoá. CuO bền với nhiệt, trên
1000
0
C CuO bị phân huỷ:

4CuO

0
t
2Cu
2
O + O
2


10
Công dụng của CuO là để chế thuỷ tinh, men màu.
Oxit kẽm
Oxit kẽm ZnO bột xốp màu trắng, hoá vàng khi đun nóng, trắng lại khi làm
lạnh. Kẽm oxit không tan trong nƣớc nhƣng dễ tan trong các axit và tan đƣợc trong
kiềm đặc.
Kẽm oxit dùng để chế tạo sơn dầu trắng (bột kẽm trắng) đƣợc dùng trong mỹ
phẩm, trong y học (chế tạo cao xoa khác nhau), kẽm oxit dùng làm chất độn cao su.
1.2.3.2. Hidroxit của chì, đồng, kẽm
Hidroxit chì
- Chì (II) hidroxit là chất kết tủa màu trắng, không tan trong nƣớc, chúng dễ
mất nƣớc khi nung nóng và trở thành oxit.
Pb(OH)
2

0
t

PbO + H
2

O
Chì (II) hidroxit thể hiện tính chất lƣỡng tính không rõ ràng, tan trong axit,
không tan trong dung dịch kiềm, chỉ tan trong kiềm nóng chảy.
Tan trong dung dịch axit tạo thành muối:
Pb(OH)
2
+ 2HCl

PbCl
2
+ 2H
2
O
Tan trong kiềm nóng chảy tạo hidroxoplomit:
Pb(OH)
2
+ 2KOH

K
2
[Pb(OH)
4
]
- Chì (IV) hidroxit không tan trong nƣớc, kết tủa dạng nhầy, thƣờng tồn tại ở
dạng PbO
2
.xH
2
O. Là một hidroxit lƣỡng tính nhƣng tính axit mạnh hơn tính bazơ.
Hidroxit đồng

- Đồng (I) hidroxit CuOH là một bazơ trung bình.
- Đồng (II) hidroxit Cu(OH)
2
, kết tủa màu xanh lam, không tan trong nƣớc.
Nung nóng Cu(OH)
2
mất nƣớc thành CuO. Đồng (II) hidroxit có tính bazơ yếu. Khi
vừa kết tủa, tan rõ rệt trong dung dịch kiềm cho muối cuprit màu xanh tím. Cuprit
natri Na
2
Cu(OH)
4
kém bền, khi pha loãng lại cho kết tủa Cu(OH)
2
. Đồng (II)
hidroxit hoà tan trong amoniac tạo thành dung dịch màu xanh đậm, chứa ion
[Cu(NH
3
)
4
]
2+

Cu(OH)
2
+ 4NH
3


[Cu(NH

3
)
4
]
2+
+ 2OH
-

11
Hidroxit kẽm
Kẽm hidroxit Zn(OH)
2
là chất kết tủa màu trắng nhầy, không tan trong nƣớc,
dễ tan trong axit. Zn(OH)
2
tan trong kiềm mạnh cho phản ứng:
Zn(OH)
2
+ 2NaOH

Na
2
[Zn(OH)
4
]
1.2.3.3. Các muối của chì, đồng, kẽm
Các muối của chì
Các muối Pb (II) thƣờng là tinh thể có cấu trúc phức tạp , không tan trong
nƣớc, trừ Pb(NO
3

)
2
, Pb(CH
3
COO)
2
, PbSiF
6
. Các muối Pb (II) nhƣ Pb(NO
3
)
2
,
PbCl
2
…đều bền và độc với con ngƣời và động vật.
Các muối của đồng
- Muối đồng (II) phần lớn dễ tan trong nƣớc, dung dịch loãng của muối này
đều có màu xanh lam đặc trƣng đó là màu của ion Cu(II) hidrat hoá [Cu(H
2
O)
4
]
2-

Tất cả các muối đồng đều độc, do đó bình làm bằng đồng đều đƣợc mạ thiếc. Tính
chất đặc trƣng của ion đồng (II) là khả năng tạo phức.
Các muối của kẽm
- Muối kẽm (II) không có màu, các muối sunfat, nitrat kẽm đều tan tốt trong
nƣớc, các muối sunfua, cacbonat của kẽm ít tan trong nƣớc.

- Muối kẽm (II) sunfat đƣợc sử dụng trong nhuộm vải và in hoa. Dung dịch
ZnCl
2
trong nƣớc để đánh sạch rỉ sắt trƣớc khi hàn.
1.2.4. Tác hại của đồng, chì và kẽm
Đồng, chì và kẽm thuộc nhóm kim loại nặng nguy hiểm về phƣơng diện gây
ô nhiễm môi trƣờng nƣớc. Chúng là những kim loại bền và có tính tích tụ sinh học
(chuyển tiếp trong chuỗi thức ăn và đi vào cơ thể con ngƣời). Các kim loại này khi
xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ gây độc tính cao [24].
Các nghiên cứu cho thấy rằng các kim loại nặng có thể gây rối loạn hành vi
của thần kinh, khả năng tƣ duy, gây độc cho các cơ quan trong cơ thể nhƣ máu, gan,
thận, cơ quan sản xuất hoocmon, cơ quan sinh sản…
Nguyên tố chì [21], [14], [20], [4]

12
Chì và các hợp chất của nó là những chất gây độc tính cao đối với cơ thể con
ngƣời và động vật. Bình thƣờng, con ngƣời tiếp nhận khoảng 0,05-0,1 mg Pb từ các
nguồn không khí, nƣớc, thực phẩm nhƣng nếu tiếp nhận liên tục 1,0 mg Pb/ ngày,
sau vài năm sẽ bị nhiễm độc mãn tính. Tuy chì ít gây hại cho thực vật nhƣng lƣợng
chì tích tụ trong cây trồng sẽ chuyển qua động vật qua đƣờng tiêu hoá. Do vậy, chì
không đƣợc sử dụng làm thuốc trừ sâu.
Khi xâm nhập vào cơ thể, chì tập trung chủ yếu ở xƣơng và tại đây chì tác
dụng với photphat trong xƣơng rồi truyền qua các mô mềm của cơ thể và thực hiện
độc tính của nó. Ngoài ra, chì còn ngƣng đọng trong gan, lá lách, thận…gây ra bệnh
huyết áp cao, bệnh tim, gan, thận mãn tính.
Chì phá huỷ quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố cần thiết khác
trong máu nhƣ cytochrom, nó tích tụ trong hồng cầu, gây xơ vữa động mạch. Do đó,
làm tăng chứng thiếu máu, gây đau bụng, hoa mắt. Chì đặc biệt độc hại với não và
thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim mạch của con ngƣời.
Nhiễm độc chì ở mức độ cấp tính: Xảy ra do ăn các thức ăn bị nhiễm chì nhẹ,

nếu ăn liên tục trong vài năm thì xuất hiện các triệu chứng nhƣ sƣng lợi với viền
đen ở lợi, da vàng, đau khớp xƣơng…
Khi làm việc hoặc sinh sống trong môi trƣờng có nguy cơ phơi nhiễm chì
càng cao thì việc gây ra những biểu hiện xấu đối với sức khỏe càng rõ rệt. Nếu
nhiễm với nồng độ cao (lớn hơn 0,8mg/l) có thể gây ra các bệnh tổn thƣơng về tiểu
động mạch, mau dẫn đến bệnh phù, phá huỷ não và thận.
Nguy hiểm hơn đối với trẻ em, vì khi nhiễm chì vào cơ thể, nó sẽ tác động
mạnh vào hệ thần kinh trung ƣơng làm rối loạn hệ thần kinh gây thiểu năng ở trẻ em
từ 7-11 tuổi.
Nguyên tố đồng [14], [6], [20]
Đồng đóng vai trò quan trọng đối với nhiều loại thực vật và động vật. Đồng
tác động đến nhiều chức năng cơ bản và là một phần cấu thành của các enzym quan
trọng trong cơ thể. Nó tham gia vào các hoạt động nhƣ: sản xuất hồng cầu, tổng hợp
elastin và myelin, tổng hợp nhiều hoocmon, tổng hợp nhiều sắc tố, tạo điều kiện

13
tổng hợp đƣờng, tinh bột, protein, vitamin, axit nucleic…Do vậy với hàm lƣợng
thích hợp, đồng là một chất dinh dƣỡng vi lƣợng cần thiết cho cơ thể. Với trẻ sơ
sinh và đang bú mẹ, nếu thiếu đồng sẽ dẫn đến thiếu máu, thiếu bạch cầu trung tính.
Biểu hiện thiếu đồng ở trẻ là mất sắc tố ở lông và tóc (bệnh suy nhƣợc nhiệt đới gọi
là Kwashiskor).
Tuy nhiên với hàm lƣợng vƣợt quá mức cho phép, đồng lại có thể gây ra một
số ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời. Nhiễm độc đồng trong thời gian ngắn có
thể gây rối loạn dạ dày và nôn mửa. Việc sử dụng nguồn nƣớc có nồng độ đồng
vƣợt quá giới hạn cho phép trong khoảng thời gian dài sẽ gây ra những bện về gan,
thận. Khi cơ thể hấp thụ một lƣợng đồng lớn sẽ có biểu hiện của bệnh Wilson. Đây
là căn bệnh do đồng tích tụ trong gan, não và da gây nên chứng đãng trí và thần
kinh. Ngoài ra những ngƣời làm việc thƣờng xuyên tiếp xúc với đồng có thể mắc
bệnh ung thƣ phổi.
Nguyên tố kẽm [6], [22], [20]

Kẽm là thành phần tự nhiên của thức ăn và cần thiết cho đời sống của con
ngƣời. Mặc dù chỉ chiếm vài phần triệu trọng lƣợng khô của cơ thể, nhƣng kẽm
đóng vai trò sinh học không thể thiếu đối với cơ thể con ngƣời. Kẽm tham gia vào
thành phần cấu trúc tế bào và đặc biệt là tác động đến hầu hết các quá trình sinh học
trong cơ thể. Kẽm có trong thành phần của hơn 80 loại enzym khác nhau, đặc biệt
có trong hệ thống enzym vận chuyển, thuỷ phân, đồng hoá, xúc tác phản ứng gắn
kết các chuỗi trong phân tử AND, xúc tác phản ứng oxi hoá cung cấp năng lƣợng.
Ngoài ra kẽm còn hoạt hoá nhiều enzym khác nhƣ amylase, pencreatinase…Đặc biệt,
kẽm có vai trò sinh học rất quan trọng là tác động chọn lọc lên quá trình tổng hợp,
phân giải axit nucleic và protein - những thành phần quan trọng nhất của sự sống.
Dƣới đây là giới hạn cho phép các kim loại Pb, Cu, Zn trong nƣớc mặt, nƣớc
ngầm và nƣớc thải công nghiệp theo tiêu chuẩn Việt Nam số: QCVN 08:
2008/BTNMT, QCVN 09: 2008/BTNMT, QCVN 24: 2009/BTNMT



14
Bảng 1.1: Giới hạn cho phép các kim loại nặng trong nước mặt, nước ngầm và
nước thải công nghiệp theo Quy chuẩn Việt Nam [16, 17, 18]
Giới hạn cho phép
Pb
Cu
Zn
A (mg/l)
B (mg/l)
A (mg/l)
B (mg/l)
A (mg/l)
B (mg/l)
Nƣớc mặt

0,02
0,05
0,10
0,50
0,50
1,50
Nƣớc ngầm
0,01
1,00
3,00
Nƣớc thải công nghiệp
0,10
0,50
2,00
2,00
3,00
3,00
Trong đó:
- Cột A: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc dùng cho mục đích cấp
nƣớc sinh hoạt.
- Cột B: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc không dùng cho mục đích
cấp nƣớc sinh hoạt.
1.2.5. Ứng dụng của chì, đồng, kẽm
Ứng dụng của chì [22], [4]
- Chì hấp thụ tốt tia X và tia phóng xạ nên đƣợc dùng làm, tƣờng chắn, cáp
chì (các dây điện ngầm) bảo vệ chống lại tia Rơghen, phóng xạ, chế tạo anot điện
phân kim loại dùng trong dung dịch điện giải là sunfat.
- Chì dùng để chế tạo hợp kim chống ma sát, hợp kim mạch in, hợp kim dễ

nóng chảy. Dựa vào tính oxi hoá của PbO
2
mà ắc quy chì hoạt động đƣợc.
- Chì có vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp nhƣ sản xuất các
thuốc màu, làm thuốc vẽ, sơn…dƣới các dạng hợp chất nhƣ PbO, 2PbCO
3
.
Pb(OH)
2
, Pb
3
O
4
, Pb(C
2
H
5
)
4…
Ứng dụng của đồng [14], [22]
- Ngƣời ta đƣa nguyên tố vi lƣợng vào đất bằng phân bón vi lƣợng. Phân vi
lƣợng chứa Cu tạo điều kiện cho sự phát triển cây cối ở một số loại đất ít màu mỡ
làm tăng khả năng chống hạn hán, lạnh giá và một số bệnh của chúng.
- Đồng là vật liệu dễ dát mỏng, dễ uốn, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt
tốt, vì vậy nó đƣợc sử dụng một cách rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm: Dây

15
điện, que hàn đồng, đúc tƣợng, cuộn từ của nam châm điện, động cơ, đặc biệt là các
động cơ điện, động cơ hơi nƣớc của Watt, rơ le điện, ống chân không, ống tia âm
cực và magnetron trong các lò vi ba, bộ dẫn sóng cho các bức xạ vi ba.

- Đồng là thành phần của gốm kim loại và thủy tinh màu. Các loại nhạc khí,
đặc biệt là các loại nhạc khí từ đồng thau.
Ứng dụng của kẽm [22]
- Kẽm có công dụng để phủ lên các vật phẩm bằng sắt, thép, bảo vệ cho các
kim loại khác khỏi bị ăn mòn trong nhiều năm. Kẽm dùng trong công nghiệp làm pin.
1.2.6. Các nguồn đưa chì, đồng, kẽm vào môi trường tự nhiên và cơ thể con
người [3]
Trong môi trƣờng chì, đồng, kẽm bị thải ra từ hoạt động của các ngành công
nghiệp gây ô nhiễm. Chúng có thể xâm nhập vào cơ thể con ngƣời qua chu trình
chuyển hoá thức ăn hay quá trình trao đổi chất nhƣ: nƣớc uống, không khí, thức ăn
(động vật, thực vật) nhiễm chì, đồng, kẽm. Hấp thụ qua da và qua đƣờng hô hấp.
1.3. Các phương pháp tách và làm giàu
Trong thực tế phân tích, hàm lƣợng các chất có trong mẫu, đặc biệt là hàm
lƣợng các ion kim loại nặng thƣờng rất nhỏ và nằm dƣới giới hạn phát hiện của các
phƣơng pháp phân tích công cụ thông thƣờng. Vì vậy, trƣớc khi xác định chúng cần
phải tách và làm giàu.
Dƣới đây là một vài phƣơng pháp chính đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng để
tách và làm giàu các ion kim loại.
1.3.1. Phương pháp cộng kết
Sử dụng phƣơng pháp cộng kết không chỉ cho phép tách hoàn toàn các kim
loại Pb, Cu, Zn mà còn có thể tách rất nhiều nguyên tố vi lƣợng khác.
Tác giả Hirotoshi Sato and Joichi UEDA [27] tiến hành cộng kết vi lƣợng
các ion kim loại: Cu
2+
, Pb
2+
, Cd
2+
, Co
2+

, Ni
2+
, Mn
2+
… trong nƣớc lên bismuth (III)
diethyldithiocarbamate ở pH = 9, sau đó xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử ngọn lửa.

16
Tác giả G. Doner, A. Ege [26] đã tiến hành xác định đồng thời Cu, Cd và Pb
trong nƣớc biển và nƣớc khoáng bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử sau khi
cộng kết với nhôm hidroxit ở pH = 7.
Trong thời gian gần đây, ngƣời ta thƣờng sử dụng các chất cộng kết hữu cơ
nhƣ axit naftalin-β-sunforic, metyl da cam…vì khả năng tách ion cao, hoàn toàn,
cho phép tách không chỉ với Cu, Pb, Zn mà còn có thể tách nhiều nguyên tố vi
lƣợng khác.
Nhìn chung phƣơng pháp cộng kết có nhiều ƣu điểm: đơn giản, hiệu quả cao,
nền mẫu đƣợc chuyển từ phức tạp sang đơn giản hơn. Tuy nhiên, nhƣợc điểm chính
của phƣơng pháp là mất nhiều thời gian và cần độ tinh khiết của chất cộng kết cao,
do đó phƣơng pháp này cũng ít đƣợc sử dụng.
1.3.2. Phương pháp chiết lỏng - lỏng [13], [24]
Phƣơng pháp này có nhiều ƣu điểm hơn so với một số phƣơng pháp tách và
làm giàu khác, hơn thế việc kết hợp giữa phƣơng pháp chiết với các phƣơng pháp
xác định tiếp theo (trắc quang, cực phổ…) có ý ghĩa rất lớn trong phân tích.
Một số hệ chiết thƣờng dùng trong tách, làm giàu Cu, Pb, Zn…:
+ Hệ chiết Cu, Pb, Zn - dithizonat trong CCl
4
hoặc CH
3
Cl, sau đó xác định

chúng bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis).
+ Có thể chiết Pb
2+
, Cu
2+
, và Fe
2+
dƣới dạng dietylithiocacbamat trong pha
nƣớc có pH từ 4 đến 11. Sau đó, giải chiết các nguyên tố này khỏi pha hữu cơ bằng
các dung dịch nƣớc khác nhau. Ví dụ, dung dịch HCl 0,4M thì giải chiết đƣợc đồng,
HCl 4M thì giải chiết đƣợc chì còn sắt vẫn ở lại trong pha hữu cơ [5].
+ Chiết lƣợng vết các ion kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Co, Cr…) từ nƣớc biển
vào dung môi MIBK với thuốc thử tạo phức APDC, sau đó xác định các nguyên tố
này bằng phép đo F-AAS [10].
1.3.3. Phương pháp chiết pha rắn [19], [41]
Chiết pha rắn là một kỹ thuật tách và làm giàu các chất phân tích có lƣợng
vết ra khỏi mẫu ban đầu bằng cách hấp thu chúng vào chất hấp thu đƣợc nhồi thành
một cột chiết pha rắn, sau đó rửa giải chúng bằng một dung môi thích hợp cho phân