xác định kim loại nặng trong thực phẩm bằng phương pháp phổ khối lượng cao tần cảm ứng plasma icp-ms

ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣

I
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƢ
̣
NHIÊN

NGUYỄN THỊ NGA



XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM BẰNG
PHƢƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƢỢNG CAO TẦN CẢM ỨNG PLASMA
ICP-MS

LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SI
̃
KHOA HO
̣
C

HÀ NỘI – 2012




ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́

C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƢƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO

̣
C TƢ
̣
NHIÊN


NGUYỄN THỊ NGA

XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM BẰNG
PHƢƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƢỢNG CAO TẦN CẢM ỨNG
PLASMA ICP-MS
Chuyên ngnh: Hóa phân tích

M số: 60 44 29
LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SI
̃
KHOA HO
̣
C

NGƢƠ

̀
I HƢƠ
́
NG DÂ
̃
N KHOA HO
̣
C
PGS.TS LÊ NHƢ THANH

H Nội - 2012

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Hệ trang bị ICP-MS
Hình 2.2: Hình ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000)
Hình 3.1: Giá trị SDe

Hình 3.2: Ảnh hƣởng của công suất cao tần
Hình 3.3: Ảnh hƣởng của lƣu lƣợng khí mang
Hình 3.4: Ảnh hƣởng của thế thấu kính ion
Hình 3.5: Đƣờng chuẩn các kim loại cần phân tích

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Ngƣỡng giới hạn một số kim loại nặng
Bảng 2.1: Hệ số dw% của các mẫu
Bảng 3.1: Số khối v tỉ lệ đồng vị đối với các nguyên tố phân tích
Bảng 3.2: Các thông số tối ƣu cho máy ICP-MS
Bảng 3.3: LOD v LOQ của phép đo ICP-MS
Bảng 3.4: Nồng độ các kim loại trong dung dịch chuẩn kiểm tra
Bảng 3.5: Hiệu suất thu hồi khi xử lý mẫu theo quy trình 1
Bảng 3.6: Hiệu suất thu hồi khi xử lý mẫu theo quy trình 2

Bảng 3.7: Hiệu suất thu hồi khi xử lý mẫu theo quy trình 3
Bảng 3.8: Hiệu suất thu hồi khi xử lý mẫu theo quy trình 4
Bảng 3.9: Hiệu suất thu hồi khi xử lý mẫu theo quy trình 5
Bảng 3.10: Hm lƣợng các kim loại (mg/kg) trong mẫu thực phẩm khi phân tích
lặp lại
Bảng 3.11: Kết quả phân tích hm lƣợng các kim loại nặng (mg/kg) trong mẫu thực
phẩm
Bảng 3.12: Hm lƣợng giới hạn của một số kim loại trong thực phẩm
Bảng 3.13: Danh sách các mẫu có hm lƣợng một số kim loại vƣợt quá quy định.

MỤC LỤC

CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN 3
1.1.Tổng quan chung về thực phẩm 3
1.1.1. Định nghĩa chung về thực phẩm [15] 3
1.1.2. Phân loại thực phẩm 3
1.2. Chất lƣợng nguồn thực phẩm ở nƣớc ta hiện nay. 3
1.2.1. Các yếu tố gây ô nhiễm nguồn thực phẩm 3
1.2.2. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm hiện nay [ 10, 12 ] 5
1.3. Ảnh hƣởng của kim loại nặng đến cơ thể sống 7
1.3.1. Cơ chế gây độc của kim loại nặng [4, 9] 7
1.3.1.1.Vùng tác động 7
1.3.1.2. Các yếu tố lm thay đổi độc tính 8
1.3.2. Các tác dụng độc của kim loại [ 4, 9] 9

1.3.2.1. Gây ung thƣ 9
1.3.2.2. Giảm chức năng miễn dịch 9
1.3.2.3. Ảnh hƣởng hệ thần kinh 9
1.3.2.4. Ảnh hƣởng đến thận 10
1.3. Các phƣơng pháp xác định lƣợng vết kim loại nặng 10
1.3.1. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng plasma cao tần cảm ứng ICP-MS 10
1.3.2. Các phƣơng pháp phân tích quang học 14
1.3.2.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 14
1.3.2.2. Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử AES 15
1.3.2.3. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 16
1.3.2.4. Phƣơng pháp huỳnh quang 18
1.3.3. Các phƣơng pháp phân tích điện hoá 19

1.3.3.1. Phƣơng pháp cực phổ 19
1.3.3.2. Phƣơng pháp Von-Ampe hoà tan 20
1.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu thực phẩm 21


1.4.1. Nguyên tắc xử lý mẫu 21
1.4.2. Một số phƣơng pháp xử lý mẫu thực phẩm xác định hm lƣợng kim loại nặng 22
Chƣơng 2-THỰC NGHIỆM 25
2.1. Đối tƣợng v nội dung nghiên cứu. 25
2.1.1. Đối tƣợng: 25
2.1.2. Nội dung nghiên cứu 25
2.2. Hóa chất, thiết bị v dụng cụ 25

2.2.1. Hóa chất 25
2.2.2. Thiết bị v dụng cụ 25
Hệ trang bị của phép đo ICP-MS 26
2.3. Lấy mẫu, bảo quản mẫu. 27
2.3.1. Lấy mẫu 27
Chƣơng 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
3.1. Tối ƣu hoá các điều kiện phân tích bằng phƣơng pháp ICP-MS 30
3.1.1. Chọn đồng vị phân tích 30
3.1.2. Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): 31
3.1.3. Công suất cao tần (Radio Frequency Power - RFP): 31
3.1.4. Lƣu lƣợng khí mang (Nebulized gas flow – NGF) 32
3.1.5.Thế thấu kính ion 33

3.2. Đánh giá phƣơng pháp phân tích 35
3.2.1. Khoảng tuyến tính 35
3.2.2. Đƣờng chuẩn 36
3.2.3. Giới hạn phát hiện v giới hạn định lƣợng 40
3.3. Xây dựng quy trình xử lý mẫu thực phẩm 46
3.3.1. Các quy trình xử lý mẫu khảo sát 46
3.3.2. Đánh giá hiệu suất thu hồi 47
3.3.3. Độ lặp lại của phƣơng pháp khi phân tích mẫu thực tế 56
3.4. Kết quả phân tích hm lƣợng kim loại nặng trong mẫu thực phẩm 57
KẾT LUẬN 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

1

MỞ ĐẦU
X hội cng phát triển thì nhu cầu của con ngƣời ngy cng tăng. Kinh tế
tăng trƣởng dẫn tới con ngƣời yêu cầu những sản phẩm, dịch vụ tốt nhất. Trong đó
nhu cầu về thực phẩm sạch, an ton v đảm bảo sức khỏe trở thnh nhu cầu thiết
yếu, cấp bách v đƣợc x hội v ngƣời dân hết sức quan tâm. Tuy nhiên ở nƣớc ta
hiện nay, sự bùng nổ của dân số cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa, hiện
đại hóa nhanh chóng đ tạo ra một sức ép lớn tới môi trƣờng sống của ngƣời dân.
Nhu cầu về lƣợng thực phẩm ngy cng tăng trong khi đó diện tích để sản xuất ngy
cng bị thu hẹp.Thêm vo đó do lợi nhuận m nhiều nh sản xuất đ sử dụng nhiều
hóa chất, chế phẩm, phụ gia có hại cho sức khỏe con ngƣời v môi trƣờng vo thực

phẩm từ khâu sản xuất, chế biến, bảo quản…Do đó vấn đề vệ sinh an ton thực
phẩm hiện nay đang l vấn đề nóng, đƣợc cả nh nƣớc v ngƣời dân hết sức quan
tâm.
Thực phẩm quan trọng đối với con ngƣời có thể ví nhƣ không khí để thở,
nƣớc để uống. Chúng l nguồn cung cấp năng lƣợng, vitamin, khoáng chất cho cơ
thể. Tuy nhiên hiện nay chất lƣợng nguồn thực phẩm đang rất báo động, nhiều
trƣờng hợp bị ngộ độc thức ăn, nhiều căn bệnh ở ngƣời m nguyên nhân chủ yếu do
con đƣờng ăn uống. Thực phẩm hiện nay có thể bị ô nhiễm nhiều thứ nhƣ: thuốc trừ
sâu, chất kích thích, thuốc tăng trọng, chất bảo quản….v đặc biệt l ô nhiễm kim
loại nặng. Theo các chuyên gia về vệ sinh an ton thực phẩm, thực phẩm có thể bị ô
nhiễm các kim loại nặng (các kim loại có khối lƣợng nguyên tử lớn nhƣ: chì, asen,
kẽm, đồng, thủy ngân, cadmi, crom ) do việc sử dụng các nguyên liệu, phụ gia để

sản xuất, chế biến không tinh khiết, có hm lƣợng kim loại nặng vƣợt mức cho
phép. Khi nhiễm vo cơ thể, kim loại nặng tích tụ trong các mô. Cơ thể cũng có cơ
chế đo thải, nhƣng tốc độ tích tụ lớn hơn gấp nhiều lần. Ở ngƣời, kim loại nặng có
thể tích tụ vo nội tạng nhƣ gan, thận, thần kinh, xƣơng khớp gây nhiều căn bệnh
nguy hiểm đặc biệt l bệnh ung thƣ.
Vì vậy việc điều tra, đánh giá chất lƣợng nguồn thực phẩm hiện nay l rất
quan trọng, một trong những chỉ tiêu để đánh giá l hm lƣợng các kim loại nặng.
2

Trong các phƣơng pháp đƣợc sử dụng hiện nay (AAS, AES, UV-VIS, ICP-MS….)
thì phƣơng pháp ICP-MS l một phƣơng pháp ƣu việt vì có thể xác định đồng thời
nhiều kim loại với giới hạn phát hiện thấp. Trong bản luận văn ny 11 kim loại Cr,

Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Hg, Fe đƣợc xác định trong các mẫu rau, củ, quả v
mẫu thịt bằng phƣơng pháp ICP-MS.

3

CHƢƠNG 1 – TỔNG QUAN
1.1.Tổng quan chung về thực phẩm
1.1.1. Định nghĩa chung về thực phẩm [15]
Thực phẩm hay còn đƣợc gọi l thức ăn l bất kỳ vật phẩm no, bao gồm chủ
yếu các chất: chất bột (cacbohydrat), chất béo (lipit), chất đạm (protein), hoặc nƣớc,
m con ngƣời có thể ăn hay uống đƣợc, với mục đích cơ bản l thu nạp các chất dinh
dƣỡng nhằm nuôi dƣỡng cơ thể hay vì sở thích.
1.1.2. Phân loại thực phẩm

Có rất nhiều cách phân loại thực phẩm:
 Theo nguồn gốc: thực phẩm có nguồn gốc động vật (trên cạn, dƣới nƣớc,
trên không…) , thực vật ( rau, củ, quả, hạt,hoa )
 Theo cách bảo quản: thực phẩm tƣơi, đông lạnh, đóng hộp….
 Theo cách chế biến : thực phẩm chƣa qua chế biến, thực phẩm đ qua chế
biến …
Ngoi ra hiện nay còn xuất hiện nhiều loại thực phẩm mới do sự phát triển của
x hội :
 Thực phẩm chức năng
 Thực phẩm dinh dƣỡng
1.2. Chất lƣợng nguồn thực phẩm ở nƣớc ta hiện nay.
1.2.1. Các yếu tố gây ô nhiễm nguồn thực phẩm

 Trong quá trình sản xuất:
+) Các loại cây đƣợc trồng trên các khu đất bị ô nhiễm, tƣới nguồn nƣớc
không đảm bảo, sử dụng quá nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật v thuốc kích thích
tăng trƣởng; tiến hnh thu hoạch khi thời gian sử dụng thuốc bảo vệ thực vật vẫn
còn trong giai đoạn gây độc….
+) Các loại con ( gia súc, gia cầm, thủy hải sản….) có chất lƣợng con giống
không đảm bảo, trong quá trình chăn nuôi sử dụng nguồn thức ăn không sạch, dùng
quá nhiều thuốc kích thích tăng trƣởng dẫn tới chất lƣợng thực phẩm không cao và
4

còn có thể gây hại cho sức khỏe con ngƣời nếu dƣ lƣợng của chúng còn lại trong
sản phẩm vƣợt quá quy định cho phép.

 Trong quá trình chế biến và bảo quản:
Ngƣời ta sử dụng một số hóa chất, phụ gia trong khi chế biến, bảo quản
nhằm mục đích cho sản phẩm để đƣợc lâu hơn, tránh nấm mốc, hình thức bắt mắt
hơn … tuy nhiên nếu lạm dụng quá sẽ gây nên tác hại cho ngƣời sử dụng.
TS.BS. Vƣơng Tuấn Anh, Viện Vệ sinh dịch tễ trung ƣơng cho biết, nhóm
nghiên cứu đ tiến hnh khảo sát, nghiên cứu tại hai điểm khu vực ven đô TP. H
Nội trong mùa mƣa v mùa khô. Điểm thứ nhất l phƣờng Hong Liệt (Quận Hong
Mai) nơi lấy nƣớc tƣới từ sông Tô Lịch v Kim Ngƣu - 2 con sông chứa nƣớc thải
lớn nhất thnh phố thông qua trạm bơm v hệ thống kênh dẫn. Điểm nghiên cứu thứ
hai là Long Biên với nguồn nƣớc tƣới chủ yếu l ao chứa nƣớc mƣa v nƣớc sông
Hồng hoặc nƣớc giếng hộ gia đình. Ở mỗi điểm, nhóm nghiên cứu lựa chọn ngẫu
nhiên 6 hộ gia đình tham gia trồng rau với loại rau nghiên cứu chính l rau muống.

TS. Vƣơng Tuấn Anh cho biết: “Mỗi hộ gia đình chúng tôi lấy 6 mẫu. Thƣờng vo
buổi sáng, hộ gia đình tại Hong Liệt thu hoạch rau muống v rửa rau tại kênh dẫn
nƣớc tƣới để giữ cho rau ẩm. Sau đó, rau muống đƣợc những ngƣời bán buôn mua
v vận chuyển đến các chợ trong nội thnh. Tại Long Biên, nông dân thu hoạch rau
vo buổi chiều v rửa rau bằng nƣớc giếng tại hộ gia đình để giữ ẩm sau đó, để qua
đêm cho tới sáng hôm sau mới mang ra chợ”. [6]
Cùng thời điểm, một nghiên cứu độc lập khác cũng đƣợc tiến hnh tại chợ
Hong Liệt (gần khu vực nuôi trồng rau bằng nƣớc thải) v chợ Hng Bè (tập trung
rau từ nhiều khu vực sản xuất khác nhau). Các loại rau chủ yếu l rau húng, rau
mùi, kinh giới, rau muống, rau rút.
Tổng cộng có 96 mẫu rau đƣợc lấy tại Hong Liệt v 118 mẫu từ Long Biên.
Sau đó, các mẫu ny đƣợc đƣa đi xét nghiệm tại Viện Vệ sinh dịch tễ trung ƣơng.

Kết quả cho thấy, những mẫu rau thu thập đƣợc tại chợ đều ẩn chứa rất nhiều vi
khuẩn coliform v các vi khuẩn gây ra bệnh đƣờng ruột. Đặc biệt, những vi khuẩn
ny có nhiều nhất trong các loại rau nhƣ rau muống, rau húng, kinh giới, rau rút [6].
5

“Đa số các mẫu sản phẩm nhƣ mì sợi tƣơi, thực phẩm chay dƣơng tính với
formol, mẫu hoa chuối, bẹ chuối, măng chua có chất tẩy trắng, phẩm mầu…”[11]
Đó l kết luận của các đợt kiểm tra từ tháng 5-10/2011, tại TP HCM v các
tỉnh phía Nam, đon kiểm tra của cục an ton vệ sinh thực phẩm (Bộ Y tế) phát hiện
khoảng 300/440 mẫu sản phẩm có chứa hóa chất độc hại. Tại các tỉnh phía Bắc, phổ
biến tình trạng tƣơng ớt đƣợc sử dụng hoá chất độc hại Rhodamine B để nhuộm
mu. Đặc biệt, có 15% mẫu bún, bánh phở, bánh giò, bánh phu thê có hn the, phẩm

mu, mì ăn liền v nƣớc giải khát chứa kiềm…Đáng chú ý l sản phẩm ớt tấm
Thành Lộc, loại hũ 50g (lô hng có ngy sản xuất 3/7/2011, hạn sử dụng 3/7/2012)
của Công ty Cổ phần sản xuất đầu tƣ thƣơng mại Thnh Lộc, chi nhánh trên đƣờng
Cộng Hòa, phƣờng 12, quận Tân Bình, TP.HCM có chứa chất rhodamin B - chất
gây ung thƣ. Sản phẩm mứt kaze lá dứa (thƣờng đƣợc dùng lm bánh kem), loại hũ
1kg (lô hng có ngy sản xuất 20/10/2011, hạn sử dụng 20/10/2012) của Công ty
TNHH một thnh viên sản xuất thƣơng mại dịch vụ Mộc Thủy (đƣờng TA09, tổ 10,
khu phố 3, phƣờng Thới An, Q.12) có chứa chất nhuộm mu cực kỳ nguy hiểm l
malachite green, chỉ dùng trong sản xuất công nghiệp. Trƣớc đó, cơ quan chức năng
đ thanh tra nhiều bếp ăn tập thể, các cơ sở sản xuất mứt, giò, chả, lạp xƣởng… v
phát hiện nhiều mẫu hạt dƣa, ớt bột, tƣơng ớt, gia vị lẩu… không nhãn mác, không
hạn sử dụng, chủ sạp không chứng minh đƣợc nguồn gốc mặt hng đang by bán.

Trong đó, hạt dƣa v ớt bộc có chứa chất hóa học độc hại.
1.2.2. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm hiện nay [ 10, 12 ]
Các nh chuyên môn về vệ sinh an ton thực phẩm cảnh báo rằng nhiều loại
rau sinh trƣởng trong vùng đất thấp, ao hồ, kênh rạch nhƣ rau muống, rau rút, rau
cần, ngó sen dễ tích tụ những kim loại nặng nhƣ đồng, chì, kẽm, thủy ngân Các
chất ny có trong nƣớc thải chƣa đƣợc xử lý triệt để từ các nh máy, xí nghiệp, cơ
sở sản xuất.
Đề ti nghiên cứu hm lƣợng kim loại nặng trong bùn đáy, trong nƣớc v
trong một số loại rau thủy sinh, của TS Bùi Cách Tuyến, Hiệu trƣởng ĐH Nông
Lâm TP HCM, thực hiện trong 2 năm (1999-2000) tại TP HCM cho thấy, nhiều
6

mẫu rau đƣợc lấy phân tích không an ton, rất nhiều loại bị ô nhiễm nặng. Hm
lƣợng kẽm trong mẫu rau muống ở Bình Chánh cao gấp 30 lần mức cho phép, tại
các ao rau muống ở Thạnh Xuân cao gấp 2-4 đến 12 lần. Hai mẫu rau rút ở Thạnh
Xuân có hàm lƣợng chì gấp 8,4-15,3 lần mức cho phép, mẫu rau muống ở Thạnh
Xuân có hm lƣợng chì cao gấp 2,24 lần, mẫu rau muống ở Bình Chánh có hm
lƣợng chì cao gấp 3,9 lần, mẫu ngó sen ở Tân Bình có hm lƣợng chì cao gấp 13,65
lần. Hm lƣợng kim loại đồng tại một ruộng rau muống ở Thạnh Xuân cao gấp 2
lần mức cho phép [12]
Theo GS-TS Nguyễn Thị Kê, Trƣởng khoa Kiểm nghiệm trung tâm, Viện Vệ
sinh Y tế công cộng, nguyên nhân chính dẫn đến rau bị nhiễm kim loại nặng, l do
trồng gần cơ sở sản xuất, nguồn nƣớc, vi lƣợng trong phân vƣợt quá hm lƣợng,
bón phân hoá học v thời gian khai thác rau. Một số kim loại nặng với hm lƣợng

thích hợp sẽ có lợi cho cơ thể nhƣng nếu vƣợt quá mức cho phép sẽ gây ngộ độc.
Ngoi ra, một số kim loại khác xâm nhập vo cơ thể ảnh hƣởng đến thần kinh, tóc,
răng, da v có thể gây ung thƣ. [12]
Ông Huỳnh Thanh Hùng, giảng viên khoa Nông học ĐH Nông lâm TP
HCM, còn cho biết ngƣời trồng rau phần lớn đều sử dụng phân chuồng từ lợn, g,
trong khi đó những gia súc gia cầm ny đƣợc nuôi từ thức ăn tổng hợp l khá phổ
biến. Thức ăn dạng ny có nhiều khoáng vi lƣợng. Hm lƣợng kim loại trong phân
sẽ xâm nhập vo đất trồng v tồn lƣu trong các loại nông sản đặc biệt l đối với các
loại rau ăn lá nhƣ cải ngọt, cải xanh, x lách. [12]
Viện Dinh dƣỡng Quốc gia vừa công bố số liệu điều tra khẩu phần ăn của trẻ
từ 24-36 tháng tuổi ở các phƣờng thuộc 4 quận nội thnh H Nội, gồm: Ba Đình,
Hon Kiếm, Đống Đa v Hai B Trƣng. Kết quả cho thấy, 12 loại thực phẩm nhƣ:

gạo, thịt lợn, rau muống… có tỷ lệ nhiễm chì v asen rất cao [10]. Theo kết quả xét
nghiệm 12 mẫu thực phẩm cho thấy, nhóm thực phẩm ăn hng ngy bị nhiễm chì
cao nhất l ở gạo, thịt lợn, rau muống, tôm dảo, cam, quýt… Thực phẩm vƣợt quá
quy định của Bộ Y tế về cadimin nhiều nhất cũng có ở gạo, thịt lợn, thịt bò.
cadimin cũng xuất hiện tại các thực phẩm khác nhƣ trứng g.
7

Nhóm nghiên cứu cũng cho rằng, lƣợng cadimin trong gạo chiếm tới 358%,
trong sữa bột l 31% v trong cam l 15,6% lƣợng tối đa cho phép ăn vo hng
ngy của trẻ dƣới hai tuổi (cân nặng trung bình 13kg). Còn trong thịt lợn đ lên tới
177,5%, thịt bò l 60,58%, tôm rảo l 35,73% v thịt g l 6,84% so với lƣợng tối
đa cho phép ăn hng tuần của trẻ.

Theo các bác sĩ, cần thay đổi chế độ ăn nhằm bổ sung thêm các chất sắt v
kẽm để ngăn chặn tình trạng hấp thu chì. [10]
1.3. Ảnh hƣởng của kim loại nặng đến cơ thể sống
1.3.1. Cơ chế gây độc của kim loại nặng [4, 9]
1.3.1.1.Vùng tác động
 Enzym:
Kim loại gây độc bằng cách kìm hm hoạt động của enzym. Hiệu ứng độc
của nhiều kim loại thƣờng do kết quả của tƣơng tác giữa kim loại v nhóm tiol của
enzym, hoặc do chuyển đổi mất một cofactor kim loại cần thiết của enzym. Ví dụ,
chì lm chuyển đổi mất kẽm của enzym dehydratase của axit -aminolevulinic.
Một cơ chế gây độc khác của kim loại l kìm hm sự tổng hợp của enzym.
Ví dụ, niken v platin lm kìm hm sự tổng hợp ra enzym -aminolevulinic-

synthetase, do đó phong toả tổng hợp hem vốn l thnh phần quan trọng của
hemoglobin và cytocrom.
 Các bào quan dƣới tế bào
Nói chung hiệu ứng độc của kim loại l do phản ứng của chúng với các hợp
phần nội bo. Muốn gây độc, kim loại phải xâm nhập vo bên trong tế bo, do đó
nếu nó l một chất ƣa béo, nhƣ metyl thuỷ ngân chẳng hạn, thì sẽ đƣợc vận chuyển
qua mng tế bo một cách dễ dng. Khi kim loại liên kết với một protein nó sẽ đƣợc
hấp thu qua đƣờng nội thấm tế bo. Sau khi xâm nhập vo trong tế bo, các kim loại
sẽ tác động đến các bo quan.
Các bo quan dƣới tế bo có thể lm tăng cƣờng hay lm giảm chuyển động
của kim loại qua mng sinh học v lm thay đổi độc tính của nó. Hơn nữa, một số
protein có mặt trong bo tƣơng, trong lyzosom v trong nhân tế bo có thể liên kết

8

với các kim loại độc nhƣ Cd, Pb, Hg do đó lm giảm hoạt tính sinh học của các
protein ny. Một số kim loại độc có thể gây hƣ hỏng cấu trúc của lƣới nội thất. Các
ti thể do có hoạt động trao đổi chất cao v có khả năng vận chuyển qua mng một
cách mạnh mẽ nên l một bo quan đích chính, vì vậy các enzym hô hấp của chúng
dễ dng bị kìm hm bởi các kim loại.
1.3.1.2. Các yếu tố làm thay đổi độc tính
 Mức độ và thời gian nhiễm độc
Cũng nhƣ đối với các chất độc khác, tác dụng độc của kim loại liên quan đến
mức độ v thời gian nhiễm độc. Nói chung, mức độ nhiễm độc cng cao thì thời
gian ảnh hƣởng cng kéo di v hiệu ứng độc cng lớn. Nếu thay đổi liều lƣợng v

thời gian nhiễm độc thì có thể thay đổi bản chất của tác dụng độc. Ví dụ, khi tiêu
hoá dù chỉ một lần nhƣng với lƣợng lớn Cd sẽ dẫn tới rối loạn dạ dy-ruột, trong khi
đó nếu hấp thụ một lƣợng nhỏ Cd trong một thời gian di sẽ lm rối loạn chức năng
thận.
 Dạng tồn tại hoá học
Dạng tồn tại hoá học của kim loại ảnh hƣởng rất lớn đến độc tính của nó.
Thuỷ ngân l một ví dụ điển hình. Khi ở dạng vô cơ, thuỷ ngân chủ yếu l những
chất độc thận, nhƣng khi ở dạng hữu cơ nhƣ metyl thuỷ ngân hay etyl thuỷ ngân sẽ
gây độc hệ thần kinh.
 Các yếu tố sinh lý
Cũng nhƣ đối với nhiều chất độc khác, động vật non hay động vật gi thƣờng
nhạy cảm với kim loại hơn động vật trƣởng thnh. Ví dụ, trẻ em đặc biệt nhạy cảm

với chì do độ nhạy cảm cao hơn, do hấp thu qua đƣờng dạ dy-ruột lớn hơn (có ti
liệu cho rằng lớn hơn 4-5 lần so với ngƣời trƣởng thnh). Nhiều bằng chứng cho
thấy trẻ em ở giai đoạn trƣớc khi sinh thƣờng bị nhiễm các kim loại nhƣ chì, thuỷ
ngân ở mức độ lớn hơn mẹ chúng nhiều
9

1.3.2. Các tác dụng độc của kim loại [ 4, 9]
1.3.2.1. Gây ung thƣ
Nhiều kim loại đƣợc coi l tác nhân gây ung thƣ cho ngƣời hay cho động vật
hoặc cả ngƣời v động vật.
Asen và các hợp chất của nó, một số dẫn xuất của crom v niken đều l các
tác nhân gây ung thƣ cho ngƣời. Ngoi ra beri, cadimi có thể l các tác nhân gây

ung thƣ. Các kim loại ny gây ung thƣ qua các cơ chế tác động nhƣ thay thế Zn
2+

bởi Ni
2+
, Co
2+
hoặc Cd
2+
trong các protein vận chuyển, hoặc gây tổn thƣơng tế bo,
do đó ảnh hƣởng đến tính chính xác của của polymerase vốn tham gia vo sinh tổng
hợp ADN.

1.3.2.2. Giảm chức năng miễn dịch
Khi nhiễm một số kim loại có thể dẫn đến kìm hm các chức năng miễn dịch.
Các kim loại nặng, các hợp chất cơ kim nhƣ chì, cadimi, niken, asen, metyl thuỷ
ngân… l các chất loại bỏ miễn dịch. Còn các kim loại nhƣ bari, platin l các chất
kích thích miễn dịch. Chúng thƣờng gây ra các phản ứng quá nhạy cảm hay dị ứng.
1.3.2.3. Ảnh hƣởng hệ thần kinh
Do tính nhạy cảm lớn nên hệ thần kinh luôn l mục tiêu tấn công của kim
loại. Dạng thức lí hoá của kim loại thƣờng l yếu tố quyết định độc tính. Hơi thuỷ
ngân (dạng kim loại) v metyl thuỷ ngân dễ dng xâm nhập vo hệ thống thần kinh
và gây tác dụng độc, trong khi các dẫn xuất vô cơ của nó lại ít có khả năng xâm
nhập vo hệ thống thần kinh nên chúng không phải l những chất độc thần kinh.
Chất hữu cơ của chì chủ yếu l các chất độc thần kinh, còn các dẫn xuất vô cơ lại

ảnh hƣởng mạnh đến quá trình tổng hợp hem v khi ở mức độ nhiễm cao chúng có
thể gây ra các bệnh về no. Ở trẻ em khi bị nhiễm mức vừa phải cũng có thể dẫn
đến các rối loạn tâm thần.
Các kim loại khác nhƣ trietylen thiếc, vng, liti…đều có tác dụng độc thần
kinh.
10

1.3.2.4. Ảnh hƣởng đến thận
Thận l một bộ phận đo thải chính, do đó cũng l một trong những mục tiêu
tấn công của kim loại.
Cadmi ảnh hƣởng tới các tế bo của các ống đầu gần gây ra bi tiết nƣớc tiểu
có protein phân tử lƣợng thấp, axit amin v glucose.

Crom, platin và dẫn xuất vô cơ thuỷ ngân cũng l tác nhân gây thiệt hại các
ống đầu gần.
Bảng 1.1: Ngƣỡng giới hạn một số kim loại nặng
Kim loại (mg/kg)
Cho ngƣời/ngy
Cu
0,05-0,5
Pb
0,05
Zn
0,3-1,0
Cd

0,0067-0,0083
Fe
0,2-0,6
Mn
0,1

1.3. Các phƣơng pháp xác định lƣợng vết kim loại nặng
1.3.1. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng plasma cao tần cảm ứng ICP-MS
Thuật ngữ ICP (Inductively Coupled Plasma) dùng để chỉ ngọn lửa plasma
tạo thnh bằng dòng điện có tần số cao (cỡ MHz) đƣợc 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 thnh dạng ion.

MS (Mass Spectrometry) l phép ghi phổ theo số khối hay chính xác hơn l
theo tỷ số giữa số khối v điện tích (m/Z).
Từ khi xuất hiện plasma cảm ứng với các tính năng v ƣu điểm về vận hnh
hơn hẳn các nguồn hồ quang v tia điện thì một công cụ mới đ dần dần đƣợc phát
triển thnh một tổ hợp ICP ghép với một khối phổ kế. Hai ƣu điểm nổi bật của ICP-
MS l có độ phân giải cao v dễ tách các nhiễu ảnh hƣởng lẫn nhau do đó có thể
phát hiện đƣợc hầu hết các nguyên tố trong bảng tuần hon. Phƣơng pháp phân tích
11

ny dựa trên các nguyên tắc của sự bay hơi, phân tách, ion hóa của các nguyên tố
hóa học khi chúng đƣợc đƣa vo môi trƣờng plasma có nhiệt độ cao. Sau đó các ion
ny đƣợc phân tách ra khỏi nhau theo tỷ số khối lƣợng / điện tích (m/Z) của chúng,

bằng thiết bị phân tích khối lƣợng có từ tính v độ phân giải cao phát hiện, khuyếch
đại tín hiệu v đếm bằng thiết bị điện tử kĩ thuật số.
Phƣơng pháp ICP – MS ra đời vo đầu những năm 80 của thế kỉ trƣớc v
ngy cng chứng tỏ l kĩ thuật phân tích có ƣu điểm vƣợt trội so với các kĩ thuật
phân tích khác nhƣ quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), quang phổ phát xạ plasma
cảm ứng (ICP-AES hay ICP-OES)…Phƣơng 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 đƣợc hng loạt các kim loại trong thời gian phân tích ngắn.
* Sự xuất hiện và bản chất của phổ ICP-MS
Dƣới tác dụng của nguồn ICP, các phân tử trong mẫu phân tích đƣợc phân li
thnh các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi. Các phần tử ny khi tồn tại trong môi
trƣờng kích thích phổ ICP năng lƣợng cao sẽ bị ion hóa, tạo ra đám hơi ion của chất

mẫu (thƣờng có điện tích +1). Nếu dẫn dòng ion đó vo buồng phân cực để phân
giải chúng theo số khối (m/Z) sẽ tạo ra phổ khối của nguyên tử chất cần phân tích
v đƣợc 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 ton bộ đám hơi ion của mẫu, lọc v phân ly chúng thnh 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 lƣợng phổ thu đƣợc.
12

Nhƣ vậy thực chất phổ ICP - MS l phổ của các nguyên tử ở trạng thái khí tự
do đ bị ion hóa trong nguồn năng lƣợng cao tần ICP theo số khối các chất.
* Ƣu điểm của phƣơng pháp phân tích bằng ICP-MS
Phép đo phổ ICP - MS l một kỹ thuật mới, ra đời cách đây không lâu nhƣng

đƣợc phát triển rất nhanh v sử dụng rộng ri trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ
quá trình sản xuất nhiên liệu hạt nhân, xác định đồng vị phóng xạ, nƣớc lm lạnh sơ
cấp trong ngnh hạt nhân (chiếm tỷ trọng 5%); phân tích nƣớc uống, nƣớc biển,
nƣớc bề mặt, đất, bùn, đất hoang, phân tích định dạng Hg, As, Pb v Sn trong
nghiên cứu v bảo vệ môi trƣờng (48%); quá trình hoá học, chất nhiễm bẩn trong Si
Wafers trong công nghiệp sản xuất chất bán dẫn (33%); máu, tóc, huyết thanh, nƣớc
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 trƣng vật liệu, nguồn gốc, chất độc
trong khoa học hình sự (1%) v phân tích thực phẩm (1%)
Ưu điểm phép đo phổ ICP- MS:
- Nguồn ICP l nguồn năng lƣợng kích thích phổ có năng lƣợng cao, nó cho
phép phân tích hơn 70 nguyên tố từ Li – U v có thể xác định đồng thời chúng với

độ nhạy v độ chọn lọc rất cao (giới hạn phát hiện từ ppb-ppt đối với tất cả các
nguyên tố).
- Khả năng phân tích bán định lƣợng rất tốt do không cần phải dùng mẫu
chuẩn m vẫn đạt độ chính xác cao; có thể phân tích các đồng vị v tỷ lệ của chúng.
- Tuy có độ nhạy cao nhƣng nguồn ICP lại l nguồn kích thích phổ rất ổn
định, nên phép đo ICP - MS có độ lặp lại cao v sai số rất nhỏ.
- Phổ ICP - MS ít vạch hơn phổ ICP - AES nên có độ chọn lọc cao, ảnh
hƣởng thnh phần nền hầu nhƣ 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 hng trăm lần v khả năng phân tích bán định lƣợng rất tốt do
không cần dùng mẫu chuẩn m vẫn cho kết quả tƣơng đối chính xác.
- Ngoài ra ICP-MS còn đƣợc sử dụng nhƣ l một detector cho LC, CE, GC

13

Với nhiều ƣu điểm vƣợt trội, kỹ thuật phân tích ICP - MS đƣợc ứng dụng
rộng ri để phân tích nhiều đối tƣợng khác nhau đặc biệt l trong các lĩnh vực phân
tích vết v siêu vết phục vụ nghiên cứu sản xuất vật liệu bán dẫn, vật liệu hạt nhân,
nghiên cứu địa chất v môi trƣờng
Một số công trình nghiên cứu xác định kim loại nặng bằng phƣơng
pháp ICP-MS:
Peter Heiland v Helmut D. Koster [40] ứng dụng phƣơng pháp ICP-MS để
xác định lƣợng vết 30 nguyên tố Cu, Pb, Zn, Cd … trong mẫu nƣớc tiểu của trẻ em
v ngƣời trƣởng thnh.
Marcos Pérez-López v cộng sự [31] phân tích Pb, Cd, Zn v As có trong thịt

một số loi chim hoang d ở vùng Galicia (Tây Bắc Tây Ban Nha) bằng phƣơng
pháp ICP-MS. Kết quả cho thấy hm lƣợng Zn trong khoảng 1,47 -2,98ppm, hàm
lƣợng As trong khoảng 1,21 đến 6,88ppm. Hm lƣợng Pb v Cd trong đó tƣơng đối
cao, có mẫu lên tới trên 18ppm Pb, v hm lƣợng Cd cao nhất thu đƣợc lên tới
39ppm.
Tác giả Mohamed Maanan [34], trƣờng đại học Nates, Pháp đ sử dụng
phƣơng pháp ICP-MS để phân tích Hg v Pd trong các động vật thân mềm ở vùng
biển. Kết quả cho thấy hm lƣợng Pb là 9,6 mg.kg
−1
v hm lƣợng Hg l
0,6 mg.kg
−1

.
Simone Griesel v cộng sự [42] đ sử dụng phƣơng pháp ICP-MS để xác
định hm lƣợng của 23 nguyên tố 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 v đảo Danish. Kết quả chỉ ra rằng hm lƣợng một số nguyên tố
nhƣ As, Cr, Mn, Mo, Se, V trong máu hải cẩu cao hơn so với trong máu ngƣời. Một
số nguyên tố nhƣ Al, Mn, Cu, v Pt khác nhau đáng kể trong máu hải cẩu ở hai
vùng địa lí khác nhau. Sự khác biệt ny có thể do ảnh hƣởng của nguồn thức ăn.
Wenling Hu, Fei Zheng v Bin Hu [44] tách v xác định hm lƣợng của
As(III), As(V), Cr(III), Cr(VI) trong nƣớc tự nhiên sử dụng kỹ thuật sol-gel và ICP-
MS. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp l 0,7 và 18 ng.L
−1

với As(V) v Cr(VI),
14

3,4 và 74 ng.L
−1
với As(III) and Cr(III). Độ lệch chuẩn l 3,1; 4,0; 2,8 v 3,9%
(C = 1 ng.mL
−1
) tƣơng ứng với As(V), As(III), Cr(VI) v Cr(III). Với nƣớc máy v
nƣớc hồ hiệu suất thu hồi đạt đƣợc từ 94 đến 105%.
Hye-Sook Lim, Jin-Soo Lee, Hyo-Taek Chon v Manfred Sager [26] đ đánh
giá sự ô nhiễm các kim loại nặng ở vùng mỏ vng bạc Songcheon, Hn Quốc. Các

mẫu đất, nƣớc, thực vật…xung quanh khu mỏ đƣợc thu thập, xử lí sau đó đem xác
định hm lƣợng kim loại nặng bằng ICP-AES và ICP-MS. Hm lƣợng As v Hg
trong đất trồng cao hơn rất nhiều so với giới hạn cho phép, kết quả cao nhất lên tới
626mg As/kg v 4,9mg Hg/kg . Hm lƣợng cao nhất trong cây trồng l 33 mg As/kg
và 3,8 mg Pb/kg (trong củ hnh), 0,87mg Cd/kg v 226mg Zn/kg (trong rễ rau
diếp), 16,3 mg Cu/kg (trong lá cây vừng). Điều ny đƣợc giải thích do cây trồng
đƣợc trồng trên vùng đất bị ô nhiễm As v các kim loại nặng. Mặt khác hm lƣợng
cao nhất của As, Cd v Zn đƣợc tìm thấy trong nƣớc suối- nguồn nƣớc uống chủ
yếu của khu vực ny- lần lƣợt l: 0,71 mg/L, 0,19 mg/L và 5,4 mg/L, cao hơn rất
nhiều so với giới hạn cho phép của Hn Quốc.
A.T. Townsend v I. Snape [18] đ tiến hnh xác định hm lƣợng Pb trong
các mẫu trầm tích ở cửa sông thuộc nam Australia bằng phƣơng pháp ICP-MS. Các

mẫu trầm tích ở Brown Bay hm lƣợng Pb trong khoảng 18–215 mg.kg
− 1
, còn ở
vùng Broken Hill v Mt Isa Australian hm lƣợng Pb lần lƣợt từ 35,5 đến 36 v từ
16,0 đến 16,1 mg.kg
-1
. Còn ở khu vực Wilkes Station hm lƣợng Pb đƣợc xác định
trong khoảng 13–40 mg.kg
− 1
.
1.3.2. Các phƣơng pháp phân tích quang học
1.3.2.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS

Cơ sở của phƣơng pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử l sự tƣơng tác
hấp thụ ánh sáng của chất phân tích hay hợp chất của nó với một chùm sáng thích
hợp trong vùng phổ UV-VIS. Đa số việc phân tích các kim loại nặng bằng UV-VIS
cần sử dụng thuốc thử để đƣa ion kim loại về dạng phức có phổ UV-VIS
Phƣơng pháp ny cho phép xác định ở khoảng nồng độ 10
-7
đến 10
-5
M và là
phƣơng pháp phổ biến.
15

Các tác giả Trần Thúc Bình, Trần Tứ Hiếu, Phạm Luận [3] đ xác định Cu,
Ni, Mn, Zn…với thuốc thử PAN trong cùng một hỗn hợp cho sai số nhỏ hơn 4% ở
các bƣớc sóng khác nhau.
Angeline M.Stoyanova [15,16] đ xác định Cr(VI) bằng phƣơng pháp trắc
quang xúc tác, phƣơng pháp ny chủ yếu dựa trên hiệu ứng xúc tác của Cr(VI) đến
phản ứng oxi hoá axit sunfanilic (SA) bằng H
2
O
2
khi có mặt của p-Aminobenzoic
axit (PABA). Sau khi cho thuốc thử 15 phút, đo độ hấp thụ quang tại bƣớc sóng
360nm. Điều kiện tối ƣu của phƣơng pháp đ đƣợc thiết lập: nồng độ SA l 4,3.10

-
3
M, nồng độ PABA l 1,0.10
-3
M, nhiệt độ phản ứng 50
0
C, hệ đệm axit axetic- axit
boric- axit orthophotphoric có pH=6,6. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp l
10ng/ml. Độ lệch chuẩn tƣơng đối từ 2,9 đến 5,8%. Phƣơng pháp ny áp dụng
thnh công để xác định Cr trong nƣớc thải.
1.3.2.2. Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử AES
Trong điều kiện bình thƣờng, nguyên tử không thu cũng không phát ra năng

lƣợng, nhƣng nếu cung cấp năng lƣợng cho nguyên tử thì các nguyên tử sẽ chuyển
lên trạng thái kích thích. Trạng thái ny không bền, nguyên tử chỉ tồn tại trong một
thời gian cực ngắn 10
-8
s, chúng có xu hƣớng trở về trạng thái ban đầu bền vững v
giải phóng ra năng lƣợng m nó hấp thu dƣới dạng bức xạ quang học. Bức xạ ny
chính l phổ phát xạ nguyên tử. Các nguồn kích thích phổ phát xạ l ngọn lửa đèn
khí, hồ quang điện dòng xoay chiều v một chiều, tia lửa điện, plasma cảm ứng.
Nhìn chung phƣơng pháp ny có độ nhạy khá cao, tốn ít mẫu, có khả năng
phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu nên rất thuận lợi để phân
tích lƣợng vết các kim loại độc trong các đối tƣợng khác nhau.
Tác giả Phạm Luận [7] đ ứng dụng phƣơng pháp AES phân tích một số kim

loại trong nƣớc ngọt, với Na cho giới hạn phát hiện 0,05ppm, K v Li l 0,5ppm v
với Pb l 0,1ppm.
Nguyễn Văn Định v cộng sự [5] đ phân tích các kim loại tạp chất trong
mẫu kẽm tinh luyện cho kết quả hm lƣợng các kim loại tạp chất nhƣ sau: hm
lƣợng thiếc lớn nhất 0,007%, sai số tuyệt đối 0,003%; hm lƣợng niken nhỏ nhất
16

0,0005%, sai số tuyệt đối 0,0002% v hm lƣợng cadmi l 0,003% v sai số l
0,002%.
S. García Salgado, M.A. Quijano Nieto va M.M. Bonilla Simón [43] sử dụng
phƣơng pháp phát xạ nguyên tử plasma cao tần cảm ứng (ICP-AES) để phân tích
hm lƣợng As trong mẫu tảo v dịch chiết của nó, nhằm mục đích tìm điều kiện tối

ƣu để bảo quản mẫu. Kết quả chỉ ra rằng với mẫu tảo bảo quản bằng chai nhựa
polystiren ở nhiệt độ +20°C thì As v các hợp chất của nó có thể bảo quản ít nhất 12
tháng. Mặt khác với dịch chiết từ loi tảo Sargasso, As tổng v As(V) có thể bảo
quản ít nhất 15 ngy nếu đựng trong chai polystiren v nhiệt độ -18°C, còn dịch
chiết của loi tảo Hijiki thì có thể bảo quản trong vòng 10 ngy ở nhiệt độ +4°C
trong chai polystiren.
Mustafa Türkmen v cộng sự [36] cũng đ sử dụng phƣơng pháp phổ phát xạ
nguyên tử plasma cao tần cảm ứng (ICP-AES) để phân tích hm lƣợng các nguyên
tố kim loại nặng trong hải sản ở vùng biển Marmara, Aegean v Mediterranean. Fe
v Zn l hai kim loại có hm lƣợng rất cao ở tất cả các phần của hải sản. Hm lƣợng
kim loại trong những phần m con ngƣời có thể sử dụng đƣợc nhƣ sau: 0,02–
0,37 mg.kg

−1
với Cd, 0,04–0,41 mg.kg
−1
với Co, 0,04–1,75 mg.kg
−1
với Cr, 0,32-
6,48 mg.kg
−1
với Cu, 7,46–40,1 mg.kg
−1
với Fe, 0,10–0,99 mg.kg
−1

với Mn, 0,02–
3,97 mg.kg
−1
với Ni, 0,33–0,86 mg.kg
−1
với Pb, 4,49–11,2 mg.kg
−1
với Zn. Các tác
giả cũng đ cho rằng tất cả các kim loại đƣợc phát hiện trong gan đều lớn hơn trong
thịt. Trong một số vùng, đ có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng. Hm lƣợng Cd v
Cr trong cả thịt v gan, hm lƣợng Pb trong gan của các mẫu phân tích cao hơn giới
hạn cho phép dƣ lƣợng kim loại nặng trong thực phẩm.

1.3.2.3. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
Khi chiếu một chùm tia sáng có bƣớc sóng xác định ứng đúng với tia phát xạ
nhạy của nguyên tố cần xác định vo đám hơi nguyên tử tự do thì các nguyên tử tự
do sẽ hấp thụ năng lƣợng của các tia chiếu vo v tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của
nó. Đo phổ ny ta xác định đƣợc nguyên tố cần phân tích. Trong phƣơng pháp ny
thì quá trình chuyển hoá chất thnh hơi (nguyên tử hoá mẫu) l quan trọng nhất.
17

Tuỳ thuộc vo kĩ thuật nguyên tử hoá m ta có phƣơng pháp với độ nhạy khác nhau.
Ví dụ với kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa trong lò graphit GF-AAS cho độ
nhạy cao hơn kĩ thuật nguyên tử hoá ngọn lửa F-AAS khoảng 50-1000 lần. Phƣơng
pháp ny đƣợc ứng dụng tƣơng đối rộng ri vì khả năng phân tích nhanh, độ nhạy,

độ chính xác cao, lƣợng mẫu ít, tự động hoá đƣợc.
I Chuan Chuang v cộng sự [27] đ ứng dụng phƣơng pháp GF-AAS để
phân tích Cd v Pb trong các mẫu thuốc y học cổ truyền Trung Quốc v cho giới
hạn định lƣợng l 2,0pg với Cd v 11,6pg với Pb.
Jozep Szkoda v Jan Zmudzki [28] sử dụng phƣơng pháp F-AAS để xác định
Pb v Cd trong mẫu sinh học cho hiệu suất thu hồi với Pb l 82,0% v Cd l 98,4%.
Al Moauf v cộng sự [14] đ phân tích hm lƣợng các kim loại nặng v các
nguyên tố vi lƣợng có trong mẫu thực vật bằng phƣơng pháp AAS cho kết quả hm
lƣợng trung bình của các mẫu nhƣ sau (kết quả tính theo ppm): Trong họ Hyptis
suaveolens có hm lƣợng Zn l (35,1±0,01), Cu l (24,4±0,01) ở mức cao nhất so
với các mẫu khác. Trong khi đó hm lƣợng Mn (685±0,02) v Ca (51340±21) cao
nhất trong cây Morinda lucida. Kết quả cũng chỉ ra rằng trong cây Ocimum canum

có hàm lƣợng các nguyên tố K (36600±350), P (3700±35) v Fe (241±0,05) cao
nhất. Còn Na (613±0,60) có mặt nhiều nhất trong cây Anacardium occidentale.
Mohamed Maanan [34] phân tích hm lƣợng các kim loại nặng trong động
vật thân mềm vùng biển sử dụng phƣơng pháp AAS cho kết quả hm lƣợng các kim
loại nhƣ sau: 7,2 mg.kg
−1
với Cd, 26,8 mg.kg
−1
với Cu, 8,0 mg.g
−1
với Cr,
292 mg.kg

−1
với Zn, 20,8 mg.kg
−1
với Mn v 32,8 mg.kg
−1
với Ni.
Mehrorang Ghaedi [32] v cộng sự đ sử dụng phƣơng pháp F-AAS để xác
định hm lƣợng các nguyên tố kim loại nặng sau khi cho qua cột chiết pha rắn.
Phƣơng pháp cho phép xác định Cu(II), Zn(II), Pb(II) v Fe(III) với hệ số tƣơng
quan dƣới 3%.
M. Ghaedi v cộng sự [37] đ định lƣợng các kim loại nặng trong máu bằng
F-AAS, sau khi đƣợc lm giu bằng bis salicyl aldehyde, 1,3-propan diimine

18

(BSPDI) mang trên than hoạt tính. Kết quả chỉ ra rằng phƣơng pháp ny thuận lợi
để xác định Cr
3+
, Fe
3+
, Cu
2+
, Ni
2+
, Co

2+
và Zn
2+
trong máu.
Latif Elçi, Zikri Arslan v Julian F. Tyson [29] đ phát triển kĩ thuật dòng
chảy-hiđrua hoá-hấp thụ phân tử (FI-HG-AAS) để phân tích hm lƣợng Pb trong
rƣợu v vang nho. Phƣơng pháp cho khoảng tuyến tính lên tới 8,0 μg.L
-1
Pb với hệ
số tƣơng quan 0,998. Sai số tƣơng đối nhỏ hơn 4,58%. Giới hạn phát hiện của
phƣơng pháp l 0,16 μg.L
−1

.
Daniela Schiavo, José Y. Neira v Joaquim A. Nóbrega [21] đ xác định Cu,
Pb, Cd trong vang nho v nho tƣơi bằng kĩ thuật F-AAS. Phƣơng pháp cho giới hạn
phát hiện l 12,9; 1,8 và 5,3 μg.L
−1
tƣơng ứng với Cu, Cd v Pb. Hệ số biến thiên
tƣơng ứng của Cu, Pb, Cd lần lƣợt l 2,7; 2,1 v 2,6%.
N. Pourreza v K. Ghanemi [38] đ phân tích Hg trong nƣớc v cá bằng
phƣơng pháp hấp thụ nguyên tử hoá hơi lạnh (CV-AAS). Đƣờng chuẩn đƣợc xây
dựng trong khoảng nồng độ từ 0,040 đến 2,40 ng.mL
−1
với hệ số tƣơng quan

0.9994. Giới hạn phát hiện dựa trên tính toán l 0,02 ng.mL
−1
. Hệ số biến thiên khi
xác định Hg(II) ở nồng độ 0,4 v 2,0 ng.mL
−1
lần lƣợt l 2,6 v 1,9%. Các tác giả
cũng đ kết luận phƣơng pháp ny có thể ứng dụng để phân tích hm lƣợng Hg(II)
trong các mẫu nƣớc, nƣớc thải v cá.
1.3.2.4. Phƣơng pháp huỳnh quang
Một chất khi hấp thụ một năng lƣợng ở giới hạn no đó sẽ lm 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 v giải phóng năng lƣợng đ hấp thụ. Khi năng
lƣợng giải toả đƣợc phát ra dƣới dạng ánh sáng thì gọi l hiện tƣợng phát quang.
Hoá học phân tích sử dụng hiện tƣợng ny để định tính v định lƣợng các chất v
gọi l phƣơng pháp phân tích huỳnh quang.
Dong Yan-Jie v Ke Giai [22] sử dụng phƣơng pháp huỳnh quang để xác
định lƣợng vết Pb trên cơ sở cho Pb
2+
tạo phức với axit gibberellic theo tỉ lệ Pb
2+
:
axit l 1: 2 với pH = 7-8. Bƣớc sóng kích thích v phát xạ lớn nhất l 205,0nm v

308,8nm. Phƣơng pháp cho giới hạn phát hiện l 0,52ng Pb/ml.
19

Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang [20] đ xác định lƣợng
vết Cr với thuốc thử 2-hydroxy-1-naphtaldehyene-8-aminoquinoline (HNAAQ)
bằng phƣơng pháp huỳnh quang. Độ nhạy của phép xác định tăng lên trong môi
trƣờng nƣớc-ancol với tỉ lệ 4/1 theo thể tích, pH =9,4. Trong điều kiện đó phức Cr-
HNAAQ bị kích thích v phát xạ ở bƣớc sóng từ 397-450nm. Giới hạn phát hiện
của phƣơng pháp l 77ng/ml. Khoảng tuyến tính của phƣơng pháp lên đến 25µg/ml.
Phƣơng pháp ny đƣợc áp dụng để xác định lƣợng vết Cr trong thịt v gan lợn.
B. W.Bailey, R.M.Donagall and T.S. West [19] sử dụng phƣơng pháp huỳnh
quang để xác định lƣợng siêu vi của Cu(II). Các tác giả đ sử dụng thuốc thử

[Cu(phen)2R oseBengal], phức ny đƣợc chiết vo cloroform v pha long bằng
axeton. Bƣớc sóng kích thích l 560µm v bƣớc sóng phát xạ l 570µm. Giới hạn
định lƣợng của phƣơng pháp là 10
-4
-6.10
-3
ppm.
1.3.3. Các phƣơng pháp phân tích điện hoá
1.3.3.1. Phƣơng pháp cực phổ
Nguyên tắc của phƣơng pháp l thay đổi liên tục v tuyến tính điện áp vo
hai cực để khử các ion kim loại, do mỗi kim loại có thế khử khác nhau. Trong đó sử
dụng điện cực Hg l điện cực lm việc v một điện cực có thế không đổi lm điện

cực so sánh. Đƣờng thu đƣợc l đƣờng phụ thuộc cƣờng độ dòng vo thế áp vo gọi
l đƣờng Von-Ampe hay sóng cực phổ. Thông qua chiều cao của đƣờng Von-Ampe
có thể định lƣợng đƣợc ion kim loại trong dung dịch ghi cực phổ.
Phƣơng pháp ny cho phép xác định cả chất vô cơ v hữu cơ với nồng độ cỡ
10
-5
M đến 10
-6
M với sai số khoảng 5%.
Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu [7] đ sử dụng phƣơng pháp cực phổ xung vi
phân xoay chiều xác định lƣợng vết Cu, Pb, Cd trong bia.
Tác giả Thnh Trinh Thục v cộng sự [8] áp dụng phƣơng pháp cực phổ để

phân tích Cu, Pb, Zn, Cd trong thực phẩm v hấp phụ đất trồng trong môi trƣờng
đệm axetat với hệ 3 điện cực: điệc cực thuỷ ngân treo HMDE, điện cực so sánh
Ag/AgCl, điện cực phụ trợ Pt.