Đề tài xác định tổng hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích, mẫu nước, thực vật

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC 1
MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN 7
1.1.Tống quan về rác thải điện, điện tử 7
1.1.1Tình hình rác thải điện, điện tử trên thế giói 7
1.1.2.Đặc điếm của rác thải điện tử 8
1.1.3.Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam 11
1.2.Chỉ thị sinh học 13
1.3.Độc tính kim loại nặng 16
1.4.Các phương pháp phân tích kim loại nặng 19
1.4.1.Phương pháp quang phố khối plasma cảm ứng (ICP-MS) 19
1.4.2.Các phương pháp khác xác định kim loại nặng 23
Phương pháp huỳnh quang 23
1.5.Các phưong pháp xử lý mẫu trầm tích, sinh vật 25
1.5.1.Nguvên tắc xử lv mẫu [10] 25
1.5.2.Một số phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thế xác định hàm lượng kim loại
nặng 27
1.5.3.Một số phương pháp xử lv mẫu đất, trầm tích xác định hàm lượng kim loại nặng 28
1.5.4.Một số phương pháp xử lý mẫu thực vật xác định hàm lượng kim loại 28
CHƯƠNG 2: THỤC NGHIỆM 29
2.1.Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu 29
2.2.Hóa chất và dụng cụ 30
2.3.Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu 31
2.3.1.Lấy mẫu 31
2.3.2.Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu 36
2.4.Phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thế 38
Quy trình 1: [21] 38
Quy trình 2: [29] 38
Quy trình 3:[ 35] 38

2.5.Xử lý mẫu trầm tích 39
2.6.Xử lý mẫu thực vật 39
2.7.Xử lý thống kê số liệu phân tích [16] 39
2.7.1 Phân tích thành phần chính (PCA) 39
2.7.2 Phân tích nhóm (CA) 40
2.7.3.Phần mềm máy tính 41
3.1.Tối ưu hoá điều kiện phân tích bằng ICP-MS 41
3.1.1.Chọn đồng vị phân tích 41
3.1.2.Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): 42
3.1.3.Công suất cao tan (Radio Frequency Power - RFP): 42
3.1.4.Lưu lượng khí mang (Carier Gas Flow Rate - CGFR): 42
3.1.5.Tóm tắt các thông số tối ưu của thiết bị phân tích 42
3.2.Đánh giá phương pháp phân tích 44
3.2.1.Khoáng tuvến tính 44
3.2.2.Đường chuẩn 44
3.2.3.Giói hạn phát hiện và giới hạn định lượng 46
3.2.4.Đánh giá độ đúng của phép đo 48
3.3. Lựa chọn và đánh giá các quy trình xử lv mẫu động vật nhuvễn thế 49
3.3.1.Đánh giá hiệu suất thu hồi các quv trình xử lý mẫu động vật nhuvễn thế 49
3.4. Đánh giá quy trình xử lý mẫu trầm tích 54
3.4.1 Đánh giá hiệu suất thu hồi quv trình xử lý mẫu trầm tích 54
3.4.2.Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) quv trình xử lý mẫu trầm tích 56
3.5. Đánh giá quy trình xử lý mẫu thực vật 3.5.1 Đánh giá hiệu suất thu hồi quv trình xử lv
mẫu thực vật 57
3.5.2.Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) quy trình xử lý mẫu thực vật 58
3.6. Ket quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu ốc bươu vàng 59
3.9. Ket quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu thực vật 65
3.10. Phân tích thống kê đa biến xác định nguồn gốc và phân bố ô nhiễm kim loại nặng 66
3.10.1.Mau trầm tích 66
3.10.2.Mẩu ốc 71

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
Tài liêu tiếng viêt 86
Tài liêu tiếng Anh 87
MỞ ĐẦU
Ngành điện tử ngày một phát triên, rác thải từ ngành này ngày một nhiều; làm
tăng nguy cơ ô nhiễm và độc hại tới môi tnrờng. Chính vì vậy, rác thải điện tử là vấn đề
“nóng”đang được cả thế giới quan tâm, bởi số lượng rác thải điện tử ngày càng nhiều,
trong khi việc xử lý rác thải điện tử đòi hỏi chi phí khá tốn kém. Ngay ở các quốc gia phát
triển, chỉ một phần nhỏ rác thải điện tử được xử lý, còn lại sẽ được thu gom và xuất sang
các nước khác. Tại Việt Nam hiện nay đang có một lượng rất lớn rác thải điện, điện tử vừa
là trong nước thải ra, vừa là nhập khẩu từ nước ngoài về. Lượng rác thải “đặc biệt” này
một phần được xử lý rất thô sơ tại các nhà máy điện tử trong nước, phần lớn còn lại được
thu gom, tái chế tại các làng nghề đồng nát như khu vực Dị Sử- Mỹ Hào- Hưng Yên hay
khu Triều Khúc -Thanh Trì- Hà Nội, và còn có nhiều rác thải điện, điện tử còn lần trong
rác thải sinh hoạt.
Tại các làng nghề thu gom tái chế thì rác thải điện, điện tử được tái chế một cách rất
thô sơ thủ công, nước thải của quá trình tái chế được thải trực tiếp xuống mương nước, ao,
hồ ở xung quanh khu vực gần nơi tái chế gây ô nhiễm môi trường.
Đê đánh giá sự ô nhiễm môi trường tại khu vực ô nhiễm, người ta có thế lựa chọn
các đối tượng mẫu khác nhau đê tiến hành phân tích như mẫu nước, mẫu đất, mẫu trầm
tích, mầu sinh vật Song việc sử dụng các chỉ thị sinh học môi trường sổng tại các khu
vực nghiên cứu đê đánh giá mức độ ô nhiễm tở ra ưu việt hơn hắn. Bởi vì thông qua chúng
có thể nhận diện được sự có mặt của các chất và đánh giá chất lượng môi trường nhằm
phục vụ cho việc giám sát và quan trắc với ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn.
Chính vì vậy trong bản luận văn này, chúng tôi đã lựa chọn đối tượng phân tích là các
sinh vật chỉ thị môi trường nước (trai, ốc, hến ), sống tại các mương nước, ao, hồ, gần các
bãi thu gom và tái chế rác thải điện, điện tử thuộc khu vục Triều Khúc -Thanh Trì- Hà Nội,
tiến hành nghiên cứu các quy trình xử lý mẫu sinh vật chỉ thị, tìm ra quy trình xử lý mẫu
tốt nhất ứng dụng cho việc phân tích xác định tổng hàm lượng các kim loại nặng. Đồng

thời chúng tôi cũng tiến hành xác định tông hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích,
mẫu nước, thực vật. Bên cạnh đó ứng dụng phương pháp phân tích đa biến nhằm tìm ra
nguồn phát tán kim loại nặng, mức độ lan truyền ô nhiễm kim loại nặng từ môi trường vào
các sinh vật này. Từ hàm lượng các kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể và trong trầm
tích, chúng tôi dựa trên chỉ số sinh học đế đánh giá khả năng tích lũy sinh học đối với từng
kim loại trong sinh vật chỉ thị.
CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN
1.1. Tống quan về rác thải điện, điện tử
1.1.1 Tình hình rác thải điện, điện tử trên thế giói
Khoa học kỹ thuật phát triển đã kéo theo sự ra đời hàng loạt các thiết bị điện tử. Tuy
nhiên, do các thiết bị điện tử lạc hậu quá nhanh và nhu cầu sử dụng chúng ngày càng nhiều,
trong khi chi phí tái chế loại rác này lại quá cao, Theo số liệu của Cục Bảo vệ môi trường
Mỹ (EPA) chi phí xuất khấu rác điện tử rẻ hon 10 lần so với chi phí xử lý trong nước. Điều
đó chính là nguyên nhân đấy những loại rác này vào con đường xuất ngoại.Chỉ riêng tại
Mỹ, mỗi năm có khoảng 300.000 - 400.000 tấn rác thải điện tử được thu gom để tái chế tại,
nhưng có tới 50 - 80% “tìm đường” xuất khẩu sang châu lục khác, đây là một cách làm tiện
lợi và rẻ tiền. Một số nước châu Á, chủ yếu là Trung Quốc, Malaysia và Việt Nam là điếm
đến của các loại rác thải này.Tại Liên minh châu Âu, khối lượng rác điện tử dự kiến tăng từ
3-5% mồi năm, còn ở các nước đang phát triển, con số này sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2010.
[3], [13]
Vì lợi ích kinh tế, không ít quốc gia đang phát triển đã tiếp nhận và xử lý loại rác thải
này. Nhưng đi kèm với nó là hàng nghìn tấn phế liệu ân chứa rất nhiều độc hại. Theo sổ liệu
thống kê, hiện châu Á đã trở thành núi rác khổng lồ của thế giới phát triển.
Chương trình môi trường Liên họp quốc UNEP nhận định vấn đề then chốt hiện nay
là phải tạo ra một khuôn khô toàn cầu về xử lý rác thải độc hại, kể cả việc quản lý, theo dõi
Hình 1 : Rác thải điện tử chất thành đống
hoạt động vận chuyến rác thải đê biết được nguồn gốc và diêm đến của nguồn rác độc hại.
Các tổ chức, các nhà khoa học đang nghiên cứu và tìm ra kinh nghiệm xử lí các loại rác thải
như máy tính, điện thoại, acquy, xe hơi, tàu thủy, các linh kiện điện tử khác [3]. Những
giải pháp giúp giải quyết tận gốc vấn đề rác thải điện tử là gắn trách nhiệm với nhà sản xuất

việc làm này sẽ mang lại hai lợi ích. Thứ nhất, các nhà sản xuất sẽ đưa chi phí quản lý rác
thải vào giá thành sản phẩm, sẽ thúc đấy họ thay đổi thiết kế sản phẩm theo hướng thân
thiện với môi trường hơn và kéo dài vòng đời của sản phẩm. Thứ hai, các nhà sản xuất sẽ
buộc phải thiết kế các sản phẩm “sạch” hơn bằng cách loại bớt các chất nguy hiểm, thay thế
các chất gây hại bằng cách sử dụng các vật liệu thay thế an toàn hơn.
1.1.2. Đặc điếm của rác thải điện tử
Rác thải điện tử chứa rất nhiều các kim loại nặng hoặc những hợp chất độc hại với con
người và môi trường sống. Rác thải điện tử làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất, ô nhiễm
nguồn nước, gây ra các căn bệnh nguy hiếm. Chất độc sản sinh ra như những chất liệu
không cháy được và các kim loại nặng có thể là mối nguy cơ đối với sức khỏe của công
nhân sản xuất thiết bị và nhũng người sinh sống gần các “núi rác” máy tính phế thải. Rất
nhiều trẻ em địa phương và công nhân làm việc tại những cơ sở tái chế kém chất lượng trên
đã mắc những chứng bệnh liên quan đến đường hô hấp, bệnh ngoài da, thậm trí ung thư do
linh kiện điện tử.
Theo Ted Smith, giám đốc điều hành Công ty bảo vệ môi trường ở Caliíònia, mồi máy
tính có chứa 1.000 - 2.000 chất liệu khác nhau, trong đó có rất nhiều chất độc hại: “Một số
chất chúng ta đã biết từ lâu như chì, thủy ngân, cadmi. Bên cạnh đó, còn có rất nhiều chất
độc thần kinh. Nhiều người cho rằng máy tính là công nghệ sạch, nhưng họ không biết rằng
bên trong máy tính tiềm ẩn những thứ có thể gây hại cho sức khỏe và môi trường”.
Trong bảng 1 thống kê các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại chủ yếu
của chúng. [3]
Chất độc hại Nguồn gốc trong rác thải điện tử
Tác hại đối với môi tnrờng
và cơ thê sống
Các họp chất halogen
Polyclobiphenyl
(PCB)
Tụ điện, máy biến thế
Gây ung thư, ảnh hưởng

đến hệ thần kinh, hệ miễn
dịch, tuyến nội tiết
Tetrabrombisphenol-A
(TBBA)
Polybrombiphenyl
(PBB)
Diphenylete
(DPE)
Chất chống cháy cho nhựa (nhựa chịu
nhiệt, cáp cách điện)
TBBA được dùng rộng rãi trong chất
chổng bắt lửa của bản mạch máy in và
phủ lên các bộ phận khác
Gây tôn thương lâu dài
đến sức khỏe, gây ngộ độc
sâu khi cháy
Polycloflocacbon
(CFC)
Trong bộ phận làm lạnh, bọt cách điện
Khi cháy gây nhiễm độc,
chất phá hủy tầng ozon
Polyvinycloma (PVC) Cáp cách điện
Cháy ở nhiệt độ cao sinh
ra dioxin và furan
Kim loại nặng và các kim loại khác
As
Có trong đèn hình đời cũ và lượng
nhỏ ở dạng gali asenua, bên trong các
diod phát quang
Gây ngộ độc cấp tính và

mãn tính
Ba Chất thu khí màn hình CRT Gây nổ nếu ẩm ướt
Be Bộ chỉnh lưu, bộ phận phát tia Độc nếu nuốt phải
Cd
Pin Ni-Cd sạc lại, lớp huỳnh quang
(đèn hình CRT), mực máy in và trổng,
máy photocopy (trong máy photo),
trong bo mạch và chất bán dẫn.
Độc cấp tính và mãn tính
Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu
Độc cấp tính và mãn tính,

gây dị ứng
Galli asenua Diod phát quang
Tổn thương đến sức khỏe
Pb
Màn hình CRT, pin, bản mạch máy in,
các mối hàn
Gây độc với hệ thần kinh,
thận, mất trí nhớ đặc biệt
với trẻ em
Li Pin liti Gây nổ nếu ẩm
Hg
Trong đèn hình màn hình LCD, pin
kiềm và công tắc, trong vở máy.
Gây ngộ độc cấp tính và
mãn tính
Ni
Pin Ni-Cd sạc lại hoặc trong màn hình
CRT

Gây dị ứng
Các nguyên tố đất hiếm

(Y.Eu)
Lớp huỳnh quang màn hình CRT Gây độc với da và mắt
Se
Xuất phát từ bộ chỉnh lưu nguồn điện
trong bo mạch, trong máy phô tô cũ
Lượng lớn sẽ gây hại cho
sức khỏe
Kẽm sunília
Các bộ phận bên trong màn hình CRT,
trộn với nguyên tố đất hiếm
độc nếu nuốt phải
Các chất khác
Các chất độc hữu cơ
Thiết bị hội tụ ánh sáng, màn hình
tinh thể lỏng LCD
1.1.3. Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam
Rác thải điện tử ở các nước phát triên đã và đang được đẩy sang cho các nước đang và
kém phát trien, ơ những nơi này chúng được tái chế và xử lý rất thủ công, gây ô nhiễm môi
trường và ảnh hưởng tới sức khỏe người dân. Rác thải điện tử nhập vào Việt Nam chủ yếu bằng
đường biển. Ở miền Bắc chủ yếu ở cảng Hải Phòng, miền Nam là ở thành phố Hồ Chí Minh, ơ
Hải Phòng có rất nhiều công ty, tố chức nhập khấu tàu cũ, các thiết bị điện tử đã qua sử dụng,
rác thải điện tử sau khi nhập về được đưa về các cơ sở tái chế (là hộ gia đình hoặc một tổ chức
kinh tế nhỏ). Riêng đổi với “rác” là máy tính, tuy chưa có thống kê chính thức nhưng theo các
chuyên gia ước tính, mồi tháng có khoảng từ 10.000 đến 20.000 bộ máy tính cũ được nhập khấu
vào nước ta mà chưa có cơ quan nào theo dõi xử lý.
Hình 2: Thu gom rác thải điện tử
Ngoài rác thải điện tử được nhập về còn có cả rác thải điện tử trong nước (số này cũng

không nhỏ) được người dân thu gom. Chúng được chất thành các đống lớn ở ngoài trời, sau khi
tái chế thủ công được bán làm nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất, ơ các cơ sở tái chế, rác thải
được nhập về từ nhiều nơi thông qua nhiều con đường và dưới nhiều hình thức.
Việc tái chế thường bao gồm các bước sau:
- Phân loại rác thải nhập về.
- Tách riêng những nguyên liệu khác nhau (nhựa, kim loại ), lấy ra những thứ còn dùng
Bụi màu
Hộp màu máy in laser, máy
photocopy
Gây độc đến hệ hô hấp
Chất phóng xạ Thiết bị y tế, detector Gây ung thư
được. Dây kim loại thì đốt nhựa đe lấy kim loại, đối với nhựa thì nghiền nhỏ, rửa sạch, phơi
khô
- Đóng gói và chuyển đến các nơi tiêu thụ (thường dùng làm nguyên liệu đầu cho các
ngành sản xuất khác ). [14]
Hiện nay ở Việt Nam có nhiều hộ gia đình làm nghề thu gom và tái chế rác thải điện tử, có
những nơi cả làng cùng làm nghề này. Việc xử lý và tái chế rác thải điện tử còn rất lạc hậu. Các
công việc này được làm thủ công bằng tay và các thiết bị xử lý rất thô sơ, thiết bị bảo hộ lao
động cho những người tham gia làm hầu như không có, đồng thời họ còn tận dụng ngay cả nhà
mình là nơi chứa, xử lý, tái chế các loại rác thải này. Với các điều kiện làm việc này, chất độc
có thể bám vào quần áo, dính vào tay, ngoài ra chất độc còn có thê lọt qua đường hô hấp. Các
lao động thủ công đập vỡ các thiết bị, làm chảv các mối hàn chì đế tháo rời các chip máy tính
đem bán lại. Chì được gom lại, nung nóng trên chảo, từ đó làm bay các hơi kim loại độc như
chì, cadimi, thủy ngân và giải phóng chúng vào không khí dưới dạng hơi sương độc hại. Sau
khi các “chip” được lấy ra, chì được “tự do” chảy xuống đất. Thế nhưng, không mấy người làm
nghề này hay biết rằng, chì nằm trong số những chất độc thần kinh mạnh nhất, gây tác hại đặc
biệt lên trẻ em và những bé sơ sinh. Các phế liệu thừa và nước thải của quá trình ngâm rửa sau
khi sử dụng không được xử lý mà thải ngay ra môi trường. Đe thu hồi đồng và vàng trong biến
thế máy tính, bo mạch chủ, chip vi tính, người ta cho nung chảy các thiết bị này. Theo những
người này giải thích “Chúng cho rất nhiều vàng”. Vì vậy, hàm lượng các kim loại độc hại tích

lũy trong đất ngày càng nhiều, không khí cũng bị ô nhiễm nặng. Việc xử lý lạc hậu, không đúng
cách đang làm ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sống xung quanh, gây rất nhiều bệnh nguy
hiếm. [4], [3]
Hình 3: Tải chế rác thái điện tử
1.2. Chỉ thị sinh học
Kiêm tra, đánh giá ô nhiễm môi tnrờng nước thường tiến hành với các mẫu: mẫu
nước, mẫu trầm tích, mẫu thực vật nước hoặc dùng các loại chỉ thị sinh học [46].
Đê quan trắc, đánh giá chất lượng nước, thường dựa trên kết quả xác định các thông số lý
hóa và được tiến hành một cách định kì, điều đó có nghĩa là chỉ xác định được chất lượng nước
tại từng thời điểm. Phân tích trầm tích tỏ ra có nhiều ưu diêm hơn so với phân tích nước trong
việc kiêm tra, đánh giá sự ô nhiễm kim loại ở sông hồ. Mặc dù hàm lượng kim loại có thể bị
biến động theo thời gian nhimg sự biến động đó ít hơn so với sự biến động hàm lượng kim loại
trong nước. Lớp bùn bề mặt thường bị tác động bởi các chất sa lắng rồi chính nó thải kim loại
vào lớp nước phía trên, bề dày vài centimet của lớp bùn phía trên phản ánh sự thay đổi liên tục
hàng ngày mức độ ô nhiễm.
Các sinh vật sống trong nước hấp thu các chất ô nhiễm từ nước hoặc các hạt lắng đọng
dưới đáy và tích tụ trong cơ thể của chúng. Các sinh vật sống có phản ứng khác nhau khi bị
nhiễm các chất độc hại. Một số loài chịu tác động mạnh bởi ngay hàm lượng thấp của các chất
độc hại trong khi một số loài có khả năng tích tụ lượng lớn chất ô nhiễm mà không chịu một tác
động xấu nào, các loài này được dùng làm chỉ thị cho sự ô nhiễm và gọi là chỉ thị sinh học
• Chỉ thi sinh hoc:
Khái niệm chung về chỉ thị sinh học được mọi người thừa nhận là [8 ]
“ Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu
cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định
các yếu tổ độc hại trong môi trường sổng và do đó, sự hiện diện của chúng biểu thị một
tình trạng về điều kiện sinh thái của môi truờng sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả
năng chổng chịu của đối tượng sinh vật đó.”
Sinh vật chỉ thị ở trong bản luận văn này chúng tôi sử dụng là sinh vật tích tụ:là những
sinh vật chỉ thị, không những có tính chất chỉ thị cho môi trường thích ứng mà còn có thê
tích tụ một số chất ô nhiễm nào đó trong co thê của chúng vói hàm lượng cao hơn nhiều

lần môi trường bên ngoài( kim loại nặng ) [23]. Nhờ đó bằng phương pháp phân tích hóa
sinh hữu cơ cơ thê chúng, ta có thế phát hiện, đánh giá mức độ ô nhiễm dễ dàng hơn gấp
nhiều lần so với phương pháp phân tích thủy hóa.
Việc dùng các cơ thể sống (sinh vật tích tụ) đế đánh giá ô nhiễm môi trường tỏ ra ưu việt
hon hẳn việc phân tích mẫu nước, mẫu trầm tích. Thứ nhất, hàm lưọng kim loại nặng tìm thấy
trong cơ thể sống cho ta nhiều thông tin hơn về tác động sinh học của chất ô nhiễm tới môi
trường. Thứ hai, mẫu nước, trầm tích chịu biến động nhiều cả về thời gian, không gian cho nên
việc kiêm tra đánh giá khó khăn, tốn kém về mặt tài chính [40]. Thứ ba, sinh vật chỉ thị có sự
phân bố địa lý rộng, dễ dàng so sánh mức độ ô nhiễm ở các vị trí khác nhau [30,46]
Điều kiện lựa chọn sinh vật tích tụ:
Các sinh vât tích tu đươc lưa chon thỏa mãn yêu cầu sau:
- Đã được định loại rõ ràng.
- Sinh vật có khả năng thê hiện được sự ưrơng quan đơn giản giữa lượng chất ô nhiễm
tích tụ trong cơ thể chúng và nông độ trung bình của chất ô nhiễm trong môi truờng hoặc trong
những chất nền lắng đọng hay trong thức ăn ở bất kì vị trí nào, dưới bất kì điều kiện nào.
- Sinh vật có the tích tụ chất ô nhiễm mà không bị chết.
-Sinh vật có đời sống tĩnh tại đê đảm bảo rằng chất ô nhiễm mà nó tích tụ có liên quan
đến khu vực nghiên cứu.
- Sinh vật có số lượng phong phú ở khu vục nghiên cứu và tốt hơn là phân bố rộng ( tối
ưu là phân bố toàn cầu) để có thể đổi chiếu giữa các khu vực.
-Sinh vật có đời sống dài đê có thê lấy mầu nhiều lần khi cần. Sinh vật có đời sổng dài,
trải qua quãng thời gian dài của sự ô nhiễm. Đó cũng là minh chứng cho những tác động đến
môi trường trong thời gian dài, không liên tục.
-Sinh vật có kích thước phù hợp để có thê cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân tích.
Đặc tính này cũng cần thiết cho việc nghiên cứu sự tích tụ trong những cơ quan đặc biệt của cơ
thể sinh vật.
-Dễ thu mẫu, sinh vật có the sống lâu trong điều kiện thí nghiệm.
- ít biến dị.
Trong thực tế khó có loài sinh vật nào có thê đáp ứng được tất cả các tiêu chí trên.Tuy
nhiên, những sinh vật được lựa chọn cho nghiên cứu chỉ cần đáp ứng được một hay một vài tiêu

chí trên là đủ. [40,46]
Tóm lại các loài sinh vật được dùng làm chỉ thị sinh học tốt với môi tnrờng, trong đó có ô
nhiễm kim loại nặng phải chịu được sự ô nhiễm, tích tụ được các chất ô nhiễm, không bị chết và
phải thích ứng được với sự thay đổi mức hàm lượng chất ô nhiễm. Hơn nữa, các loài này phải
phân bố rộng trong khu vực, có tuôi đời kéo dài, có đủ kích thước đế lấy mẫu và thích ứng được
với các xử lý ở phòng thí nghiệm, việc định danh, lấy mẫu dễ dàng. Đê phản ánh tình trạng môi
trường ở khu vực nào đó các loài chỉ thị phải cư trú cố định, hoặc di chuyên chậm và hạn chế
[40]. Các loài này phải có khả năng tích tụ các chất ô nhiễm giống các điều kiện môi trường ô
nhiễm môi trường. Chỉ có như vậy mới có the so sánh các mẫu lấy từ các khu vực khác nhau
[40,46].
* Các sinh vật được lựa chọn đế làm chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng:
-Thưc vât, tảo Sons dưới nưởc\ Có nhiều ưu điếm khi sử dụng đối tượng này như dễ lấy
mẫu, dễ phân biệt, số lượng nhiều, phân bố rộng có khả năng chống chịu với mức ô nhiễm cao.
- Cả: Có thể hấp thụ kim loại nặng và nhiều chất ô nhiễm khác. Tuy nhiên, cá là loài di
chuyên nên không dễ dàng xác định mối quan hệ giữa hàm lượng chất ô nhiễm trong cơ thê
chúng với nguồn thải ô nhiễm.
-Đôns vât giáp xác, hai mảnh, ốc: Động vật hai mảnh thường được sử dụng đê đánh giá ô
nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích thước vừa phải,
số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả năng sống dài.
Loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục, ốc là các loài thích họp dùng làm
chỉ thị sinh học đế phân tích xác định lượng vết các kim loại [36]. Chúng có khả năng tích tụ
các kim loại vết như Cd, Hg, Pb với hàm lượng lớn hơn so với khả năng đó ở cá và tảo [23].
Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức
hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh [53]. Chúng phân bố ở các khu vực địa lý
rộng, thích ứng được với sự thay đổi nhiệt độ cũng như các điều kiện môi trường khác. Chúng
có đủ loại kích thước, sống cố định và phù hợp với việc xử lý trong phòng thí nghiệm, cũng có
thê nuôi cấy chúng ở các môi trường khác nhau [401. Mặc dù các loài này đáp ứng được những
tiêu chuẩn khắt khe ở trên nhưng một số nhân tổ sinh học, địa hóa cũng gây ra những biến động
về mức ô nhiễm ở ốc, trai, hến. Các yếu tố kích thước, lượng thịt, mùa sinh sản, nhiệt độ, pH
của môi trường là những yêu tố ảnh hưởng tới sự tích tụ chất ô nhiễm trong cơ thê chúng. Trên

thế giới đã có một số công trình nghiên cứu về hàm lượng kim loại nặng trong mô các loài thân
mềm có vỏ cứng, các chương trình kiêm tra, đánh giá môi trường quốc tế đã thiết lập một số
tiêu chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu để giảm thiêu sai số như: mùa lấy mẫu, lấy mẫu theo độ sâu,
kích thước của loài được lựa chọn làm chỉ thị sinh học [30]. Việc nghiên cứu sử dụng các sinh
vật tích tụ đê đánh giá ô nhiễm kim loại nặng ở trong nước là vấn đề có tính thực tiễn cao nhằm
xây dựng chỉ thị sinh học riêng phù họp với điều kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu của
kim loại nặng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng.
1.3. Độc tính kim loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lượng lớn hon 52 bao gồm một số kim
loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn .Những kim loại nặng nguy hiếm nhất về
phương diện gây ô nhiễm môi tnrờng nước là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr. Trong số những
kim loại này có Cu, Ni, Cr và Zn là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật thủy sinh,
chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao.
Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng:
- Nguồn tự nhiên: kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm nhập vào thủy
vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi.
- Nguồn nhân tạo xác quá trình sản xuất công nghiệp (như khai khoáng, chế biến quặng
kim loại, chế biến sou, thuốc nhuộm, ), nước thải sinh hoạt, nông nghiệp
( hóa chất bảo vệ thực vật)
Một số kim loại nặng rất cần thiết cho cơ thê sống và con người. Chúng là các nguyên tố vi
lượng không thê thiếu, sự mất cân bằng các nguyên tố vi lượng này có ảnh hưởng trực tiếp tới
sức khỏe của con người, sắt giúp ngăn ngừa bệnh thiếu máu, kẽm là tác nhân quan trọng trong
hơn 100 loại enzyme. Trên nhãn của các lọ thuốc vitamin, thuốc bô xung khoáng chất thường
có Cr, Cu, Fe, Mn, Mg, K, Zn, chúng có hàm lượng thấp và được biết đến như lượng vết.
Lượng nhở các kim loai này có trong khấu phần ăn của con người vì chúng là thành phần quan
trọng trong các phân tử sinh học như hemoglobin, hợp chất sinh hóa cần thiết khác. Nhưng nếu
cơ thể hấp thu một lượng lớn các kim loại này, chúng có thê gây rối loạn quá trình sinh lý, gây
độc cho cơ thể.
Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần tỷ trọng của nước.
Hình 4: Trai nước ngọt

Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các quá trình sinh hoá trong cơ thể) và có tính
tích tụ sinh học (chuyên tiếp trong chuồi thức ăn và đi vào cơ thê con người). Chúng bao gồm
Hg, As, Pb, Cd, Mn, Cu, Cr Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thê sinh vật sẽ gây độc
tính [23]
Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thế người qua đường hô hấp, thức ăn hay hấp thụ qua da
được tích tụ trong các mô và theo thời gian sẽ đạt tới hàm lượng gây độc. Các nghiên cứu đã chỉ
ra kim loại nặng gây độc cho các cơ quan trong cơ thê như máu, gan, thận, cơ quan sản xuất
hoocmôn, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức nặng sinh hóa trong cơ thể do đó
làm tăng khả năng bị di ứng, gây biến đổi gen. Các kim loại gây độc thường là tương tác với các
hệ enzyme trong cơ thể từ đó ức chế hoạt động của các enzyme này và dẫn đến sự trao đổi chất
của cơ thể sống bị rối loạn. Các kim loại nặng khi tương tác với các phân tử chất hữu cơ có khả
năng sản sinh ra các gổc tự do, là các phần tử mất cân bằng năng lượng, chứa những điện tử
không cặp đôi . Chúng chiếm điện tử của các phân tử khác đê lập lại sự cân bằng của chúng.
Các gốc tự do tồn tại trong cơ thể sinh ra do các phân tử của tế bào phản ứng với oxy (bị oxy
hóa), nhưng khi có mặt các kim loại nặng - tác nhân cản trở quá trình oxy hóa sẽ sinh ra các gốc
tự do vô tổ chức, không kiểm soát được. Các gốc tự do này phá hủy các mô trong cơ thể gây
nhiều bệnh tật.
Trong phạm vi bản luận văn này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độc tính của một số kim
loại là chỉ tiêu cần phân tích trong trai, ốc thuộc chương trình nghiên cứu đánh giá môi trường
của EU (2001 ) cũng như của nhiều quốc gia khác trên thế giới.
-Thủy ngân (Hg): Đây là một chất độc ngấm ngầm, thủy ngân có thể gây ra một loạt các
triệu chứng bao gồm: rối loạn tâm lý, nhức đầu, chảy máu nướu răng, đau ngực, đau bụng, mệt
mỏi kinh niên, dị ứng, nôi mẩn, ảnh hưởng tới sinh sản ngộ độc thủy ngân có thể qua thức ăn,
nguồn nước, đôi khi cũng có thể do những chất thải công nghiệp hoặc đốt than đá.
- Mangan (Mn): là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễm hàm lượng nhỏ
Mn có trong không khí, thức ăn, nước uống. Mn là kim loại vết cần thiết cho sức khỏe người.
Mn có the tìm thấy trong một số loại thức ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực vật như cây chè
[52]. Người bị nhiễm Mn trong một thời gian dài thường mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận
động, nhiễm độc mức hàm lượng cao kim loại này sẽ gây các bệnh về hô hấp và suy giảm chức
năng tình dục.

- Đồng (Cu): được dùng nhiều trong sơn chổng thấm nước trên tàu thuyền, các thiết bị
điện tử, ống nước. Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào nước. Cu tồn tại ở hai dạng
là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ [23]. Cu cần thiết cho chức năng hô hấp của nhiều sinh vật sống
và các chức năng enzym khác. Cu được lưu giữ trong gan tủy sống của người. Cu với hàm
lượng quá cao sẽ gây hư hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê, đau dạ dày, thậm chí tử vong. Trai,
ốc thường tích tụ lượng lớn Cu trong cơ thể của chúng. [36]
- Kẽm (Zn) là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thê sống, với con người hàng ngày cần 9
mg Zn cho các chức năng thông thường của cơ thể [24]. Neu thiếu Zn sẽ dẫn đến suy giảm khứu
giác, vị giác và suy giảm chức năng miễn dịch của cơ thê. Nguồn ô nhiễm kẽm chính là công
nghiệp luyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phâm chống ăn mòn, sơn, nhựa,
cao su. Cơ thê con người có thê tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ với hàm lượng quá cao thì chỉ trong
thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày. Nước chứa hàm lượng Zn cao rất độc đối sinh
vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zn trong cơ thể chúng [23].
- Asen (As) sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, nhà máy nhiệt điện dùng
than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loại thủy tinh, chất bảo quản gồ và thuốc
bảo vệ thực vật. Sự tích tụ cũng như tác động của As đến cơ thể sống phụ thuộc vào dạng tồn tại
của nó. Trong khi các hợp chất As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ the sống thì các hợp chất hữu cơ
của nó chỉ gây độc nhẹ. Asen có thê gây nôn mửa, phá hủy các phân tử AND và gây ung thư.
FAO/ WHO đã đưa ra giới hạn chấp nhận được của hàm lượng As vô cơ hấp thu hàng tuần là
15pg/kg trọng lượng cơ thể [23].
- Nguồn ô nhiễm Cadimi (Cd) xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai thác mỏ, pin Ni-
Cd, nhà máy luyện kim [23]. Nguồn chính thải Cd vào nước là các điện cực dùng trên tàu
thuyền. Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan trong nước. Nhiễm độc cấp tính Cd có các triệu
chứng giống như cúm, sốt, đau đầu, đau khắp mình mẩy. Nhiễm độc mãn tính Cd gây ung thư
(phổi, tuyến tiền liệt). EU đã đưa ra giới hạn trên của Cd là 1,0 mg/ kg trọng lượng tươi trai, ốc
loại dùng làm thực phấm cho người[22]
- Chì (Pb) có trong vũ khí đạn dược, gom sứ, xăng dầu, thủy tinh chì. Chì cũng được
dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin. Pb tác động đến hệ thần kinh, làm
giảm sự phát triên não của trẻ nhỏ, gây rối loạn nhân cách ở người lớn, giảm chỉ số thông minh
(IQ). Nó gây áp huyết cao, bệnh tim, gan và bệnh thận mãn tính.Trai, ốc hấp thụ Pb từ nước,

thức ăn phản ánh mức độ ô nhiễm môi trường [36]. EU đã đưa ra giới hạn trên cho hàm lượng
Pb trong trai, ốc là 1,5 mg/ kg trọng lượng tươi (loại dùng làm thực phẩm cho người).
1.4. Các phương pháp phân tích kim loại nặng
1.4.1. Phương pháp quang phố khối plasma cảm ứng (ICP-MS)
Thuật ngữ ICP (Inductively Coupled Plasma) dùng đê chỉ ngọn lửa plasma tạo thành bằng
dòng điện có tần sổ cao (cỡ MHz) được cung cấp bằng một máy phát Radio Frequency Power
(RFP). Ngọn lửa plasma có nhiệt độ rất cao có tác dụng chuyên các nguyên tố trong mẫu cần
phân tích thành dạng ion.
MS (Mass Spectrometry) là phép ghi phô theo sổ khối hay chính xác hơn là theo tỷ số
giữa số khối và điện tích (m/Z).
Từ khi xuất hiện plasma cảm ứng với các tính năng và ưu điểm về vận hành hơn hẳn các
nguồn hồ quang và tia điện thì một công cụ mới đã dần dần được phát triển thành một tô hợp
ICP ghép với một khối phô kế. Hai ưu diêm nôi bật của ICP-MS là có độ phân giải cao và dễ
tách các nhiễu ảnh hưởng lẫn nhau do đó có thê phát hiện được hầu hết các nguyên tố trong
bảng tuần hoàn. Phương pháp phân tích này dựa trên các nguyên tăc của sự bay hơi, phân tách,
ion hóa của các nguyên tô hóa học khi chúng được đưa vào môi trường plasma có nhiệt độ cao.
Sau đó các ion này được phân tách ra khỏi nhau theo tỷ số khối lượng / điện tích (m/z) của
chúng, bằng thiết bị phân tích khối lượng có từ tính và độ phân giải cao phát hiện, khuyếch đại
tín hiệu và đếm bằng thiết bị điện tử kĩ thuật
số.
Phương pháp ICP - MS ra đời vào đầu những năm 80 của thế kỉ trước và ngày càng chứng
tỏ là kĩ thuật phân tích có im điểm vượt trội so với các kĩ thuật phân tích khác như quang phô
hấp thụ nguyên tử (AAS), quang phô phát xạ plasma cảm ứng (ICP-AES hay ICP-
OES) Phương pháp ICP-MS hơn hắn các kĩ thuật phân tích kim loại nặng khác ở các điêm sau:
có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác định đồng thời được hàng loạt các kim loại trong thời gian
phân tích ngắn.[9]
*Sự xuất hiện và bản chất của phổ ICP-MS
Dưới tác dụng của nguồn ICP, các phân tử trong mẫu phân tích được phân li thành các
nguyên tử tự do ở trạng thái hơi. Các phần tử này khi tồn tại trong môi trường kích thích phổ
ICP năng lượng cao sẽ bị ion hóa, tạo ra đám hơi ion của chất mẫu (thường có điện tích +1).

Nếu dẫn dòng ion đó vào buồng phân cực đê phân giải chúng theo sổ khối (m/Z) sẽ tạo ra phổ
khối của nguyên tử chất cần phân tích và đuợc phát hiện nhò' các detector thích hợp.
Các quá trình xảy ra tro mỉ 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 phô 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)
lon hóa: M(k)° + Enhiệt M(k)
+
- Thu toàn bộ đám hơi ion của mẫu, lọc và phân ly chúng thành phổ nhờ hệ thống phân
giài khối theo số khối của ion, phát hiện chúng bằng detector, ghi lại phổ.
- Đánh giá định tính, định lượng phố thu được.
Pháp lý: 1%
• Dấu vét đan •Đâc
trưng vật liêu
• Nguón gốc
• Chất dỏc
Hoá chất: 4% •

H&D •QA/QC
Phán tích thực Pham: lzs.
•QfiJQC
Mòi trương: 48"ú
• Nước uống,
nước biển, nước bé
mật
• Đất bủn dát hoang
Như vậy thực chất phổ ICP - MS là phổ của các nguyên tử ở trạng thái khí tự do đã bị ion
hóa trong nguồn năng lượng cao tần ICP theo số khối các chất.
* Ưu điểm của phương pháp phân tích bằng ICP-MS
Phép đo phô ICP - MS là một kỹ thuật mới, ra đời cách đây không lâu nhưng được phát
triên rất nhanh và sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như :quá trình sản xuất nhiên
liệu hạt nhân, xác định đồng vị phóng xạ, nước làm lạnh sơ cấp trong ngành hạt nhân (chiếm tỷ
trọng 5%); phân tích nước uổng, nước biên, nước bề mặt, đất, bùn, đất hoang, phân tích định
dạng Hg, As, Pb và Sn trong nghiên cứu và bảo vệ môi trường (48%); quá trình hoá học, chất
nhiễm bấn trong Si Wafers trong công nghiệp sản xuất chất bán dẫn (33%); máu, tóc, huyết
thanh, nước tiểu, mô trong y tế (6%); đất, đá, trầm tích, nghiên cứu đồng vị phóng xạ trong địa
chất ( 2%); hoá chất (4%); dấu vết đạn, đặc trưng vật liệu, nguồn gốc, chất độc trong khoa học
hình sự (1%) và phân tích thực phẩm (1%)
Hat nhản: s%
• Sàn xuát II mèn liệu •Xảc đinh đóng
VỊ
phóng xạ
• Nườc lam lanh sơ
cáp
Đia chất:
2
%
• Đất. đã. trảm tlch

• Nghiên cửu đóng vị phong
xạ
• Lấv mẩu laze
Y té : 6% '
• Máu. tóc. huyẽt thanh
• Nước tiểu, mỏ
Chất bán dẵn: 33%
• Quá trinh hoa hoc
• Chát nhiềm bần trong Si
VVateis
Hình 5:
ưng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực Ưu diêm phép đo phô
ICP- MS:
- Nguồn ICP là nguồn năng lượng kích thích phô có năng lượng cao, nó cho phép phân
tích hơn 70 nguyên tổ từ Li - u và có thê xác định đồng thời chúng với độ nhạy và độ chọn lọc
rất cao (giới hạn phát hiện từ ppb-ppt đối với tất cả các nguyên tố).
- Khả năng phân tích bán định lượng rất tốt do không cần phải dùng mẫu chuẩn mà vẫn
đạt độ chính xác cao; có thể phân tích các đồng vị và tỷ lệ của chúng.
- Tuy có độ nhạy cao nhưng nguồn ICP lại là nguồn kích thích phô rất ôn định, nên phép
đo ICP - MS có độ lặp lại cao và sai số rất nhỏ.
- Phô ICP - MS ít vạch hơn phố ICP - AES nên có độ chọn lọc cao, ảnh hưởng thành
phần nền hầu như ít xuất hiện, nếu có thì cũng rất nhỏ, dễ loại trừ.
- Vùng tuyến tính trong phép đo ICP - MS rộng hơn hẳn các kỹ thuật phân tích khác, có
thê gấp hàng trăm lần và khả năng phân tích bán định lượng rất tốt do không cần dùng mẫu
chuẩn mà vẫn cho kết quả tương đối chính xác.
-Ngoài ra ICP-MS còn được sử dụng như là một detector cho LC, CE, GC
Với nhiều ưu diêm vượt trội, kỹ thuật phân tích ICP - MS được ứng dụng rộng rãi đê phân
tích nhiều đối tượng khác nhau đặc biệt là trong các lĩnh vực phân tích vết và siêu vết phục vụ
nghiên cứu sản xuất vật liệu bán dần, vật liệu hạt nhân, nghiên cứu địa chất và môi trường
* Một số công trình nghiên cứu xác định kim loại nặng bằng phương pháp

ICP-MS
-Xác định lượng vết một số kim loại nặng trong các loài trai, ốc ở Hồ Tây- Hà Nội bằng
phương pháp ICP-MS. Trong nghiên cứu này tác giả Trần Tứ Hiếu, Lê Hồng Minh, Nguyễn
Viết Thức đã xác định được lượng vết của 6 kim loại nặng: Cu, Zn, As, Ag, Cd, Pb bằng
phương pháp ICP-MS với mẫu đông khô và mẫu tươi.Căn cứ theo cách phân loại chất lượng
môi trường nước dựa trên làm lượng các kim loại vết trong trai, ốc các tác giả kết luận nước Hồ
Tây bị ô nhiễm nhẹ bởi đồng, bạc, asen, cacdimi, bị ô nhiễm ở mức bình thường bởi các nguyên
tố như kẽm, chì. [6]
-Marcos Pérez-López và cộng sự [41] phân tích Pb, Cd, Zn và As có trong thịt một số loài
chim hoang dã ở vùng Galicia (Tây Bắc Tây Ban Nha) bằng phương pháp ICP- MS. Kết quả
cho thấy hàm lượng Zn trong khoảng 1,47 -2,98ppm, hàm lượng As trong khoảng 1,21 đến
6,88ppm. Hàm lượng Pb và Cd trong đó tương đối cao, có mẫu lên tới trên 18ppm Pb, và hàm
lượng Cd cao nhất thu được lên tới 39ppm.
-Tác giả Mohamed Maanan [43], trường đại học Nates, Pháp đã sử dụng phương pháp
ICP-MS đê phân tích Hg và Pd trong các động vật thân mềm ở vùng biển. Ket quả cho thấy
hàm lượng Pb là 9,6 mg.kg
1
và hàm lượng Hg là 0,6 mg.kg '.
-Simone Griesel và cộng sự [49] đã sử dụng phương pháp ICP-MS đê xác định hàm lượng
của 23 kim loại (Be, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Mo, Pd, Cd,
Sn, Pt, Pb) trong máu của hải cẩu ở vùng biển Wadden, Đức và đảo Danish. Ket quả chỉ ra rằng
hàm lượng một số nguyên tổ như As, Cr, Mn, Mo, Se, V trong máu hải cấu cao hơn so với trong
máu người. Một số nguyên tố như Al, Mn, Cu, và Pt khác nhau đáng ke trong máu hải cấu ở hai
vùng địa lí khác nhau. Sự khác biệt này có thê do ảnh hưởng của nguồn thức ăn.
A.T. Townsend và I. Snape [25] đã tiến hành xác định hàm lượng Pb trong các mẫu trầm
tích ở cửa sông thuộc nam Australia bằng phương pháp ICP-MS. Các mẫu trầm tích ở Brown
Bay hàm lượng Pb trong khoảng 18-215 mg.kg ', còn ở vùng Broken Hill và Mt Isa Australian
hàm lượng Pb lần lượt từ 35,5 đến 36 và từ 16,0 đến 16,1 mg.kg'
1
. Còn ở khu vục Wilkes

Station hàm lượng Pb được xác định trong khoảng 13-40 mg.kg ’.
1.4.2. Các phương pháp khác xác định kim loại nặng
Ngoài phương pháp ICP - MS, còn rất nhiều phương pháp khác như phương pháp trọng
lượng, chuẩn độ, các phương pháp điện hóa, trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử (F-
AAS,GF-AAS,CV-AAS), huỳnh quang tia X (XRF), kích hoạt nơtron (NAA), quang phô phát
xạ plasma cảm ứng (ICP-AES) Các phương pháp được sử dụng tùy thuộc theo từng đối tượng
mẫu phân tích, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện cụ thê của phòng thí nghiệm,
cũng như yêu cầu về độ chính xác của kết quả phân tích.
Phương pháp huỳnh quang
Một chất khi hấp thụ một năng lượng ở giới hạn nào đó sẽ làm kích thích hệ electron của
phân tử. Khi ở trạng thái kích thích, phân tử chỉ tồn tại < 10"
8
S, nó lập tức trở về trạng thái cơ bản
ban đầu và giải phóng năng lượng đã hấp thụ. Khi năng lượng giải toả được phát ra dưới dạng
ánh sáng thì gọi là hiện tượng phát quang. Hoá học phân tích sử dụng hiện tượng này để định
tính và định lượng các chất và gọi là phương pháp phân tích huỳnh quang.
Dong Yan-Jie và Ke Gai [28] sử dụng phương pháp huỳnh quang đê xác định lượng vết
Pb trên cơ sở cho Pb
2
tạo phức với axit gibberellic theo tỉ lệ Pb
2+
: axit là 1: 2 với pH = 7-8.
Bước sóng kích thích và phát xạ lớn nhất là 205,Onm và 308,8nm. Phương pháp cho giới hạn
phát hiện là 0,52ng Pb/ml.
Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang [27] đã xác định lượng vết Cr với
thuốc thử 2-hydroxy-l-naphtaldehyene-8-aminoquinoline (HNAAQ) bằng phương pháp huỳnh
quang. Độ nhạy của phép xác định tăng lên trong môi trường nước-ancol với tỉ lệ 4/1 theo thể
tích, pH =9,4. Trong điều kiện đó phức Cr-HNAAỌ bị kích thích và phát xạ ở bước sóng từ
397-450nm. Giới hạn phát hiện của phương pháp là 77ng/ml. Khoảng tuyển tính của phương
pháp lên đến 25|ig/ml. Phương pháp này được áp dụng đế xác định lượng vết Cr trong thịt và

gan lợn.
B. W.Bailey, R.M.Donagall and T.s. West [26] sử dụng phương pháp huỳnh quang đê xác
định siêu vi lượng Cu(II). Các tác giả đã sử dụng thuốc thử [Cu(phen)2R oseBengal], phức này
được chiết vào cloroform và pha loãng bằng axeton. Bước sóng kích thích là 560pm và bước
sóng phát xạ là 570pm. Giới hạn định lượng của phương pháp là 10"
4
-6.10"
3
ppm
Phương pháp quang phố hấp thụ nguyên tử (AAS)
Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tia phát xạ nhạy của
nguyên tố cần xác định vào đám hơi nguyên tử tự do thì các nguyên tử tự do sè hấp thụ năng
lượng của các tia chiếu vào và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Đo phô này ta xác định
được nguyên tổ cần phân tích. Trong phương pháp này thì quá trình chuyển hoá chất thành hơi
(nguyên tử hoá mẫu) là quan trọng nhất. Tuỳ thuộc vào kĩ thuật nguyên tử hoá mà ta có phương
pháp với độ nhạy khác nhau. Đây là phương pháp được sử dụng khá phổ biến đế phân tích các
kim loại nặng. Hầu hết các kim loại nặng đều có thể xác định được bằng kĩ thuật này. Có thể
xác định truc tiếp các kim loại bằng kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS) không hoặc bằng kỹ thuật
nguyên tử không ngọn lửa dùng lò graphit (GF-AAS) cho phép xác định các kim loại nặng với
giói hạn phát hiện cỡ ppb hay nhỏ hơn. Kỹ thuật hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV-AAS) sử
dụng hệ hydrua hóa cho phép xác định các nguyên tố có khả năng tạo hợp chất hydrua với độ
chọn lọc, độ nhạy cao.
Jozep Szkoda và Jan Zmudzki [33] sử dụng phương pháp F-AAS đê xác định Pb và Cd
trong mẫu sinh học cho hiệu suất thu hồi với Pb là 82,0% và Cd là 98,4%.
Mohamed Maanan [43] phân tích hàm lượng các kim loại nặng trong động vật thân mềm
vùng biên sử dụng phương pháp AAS cho kết quả hàm lượng các kim loại như 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
H
với Zn, 20,8 mg.kg
1
với Mn và
32,8 mg.kg
1
với Ni.
Al Moauf và cộng sự [20] đã phân tích hàm lượng các kim loại nặng và các nguyên tố vi
lượng có trong mẫu thực vật bằng phương pháp AAS cho kết quả hàm lượng trung bình của các
mầu như sau (kết quả tính theo ppm): Trong họ Hyptis suaveolens có hàm lượng Zn là (35,1
±0,01), Cu là (24,4±0,01) ở mức cao nhất so với các mẫu khác. Trong khi đó hàm lượng Mn
(685±0,02) và Ca (51340±21) cao nhất trong cây Morinda lucida.
N. Pourreza và K. Ghanemi [451 đã phân tích Hg trong nước và cá bằng phương pháp hấp
thụ nguyên tử hoá hơi lạnh (CV-AAS). Đường chuẩn được xây dựng trong khoảng nồng độ từ
0,040 đến 2,40 ng.mL
1
với hệ số tương quan 0,9994. Giới hạn phát hiện dựa trên tính toán là
0,02 ng.mL '. Hệ số biến thiên khi xác định Hg(II) ở nồng độ 0,4 và 2,0 ng.mL
_1
lần lượt là 2,6
và 1,9%. Các tác giả cũng đã kết luận phương pháp này có thê ứng dụng đê phân tích hàm
lượng Hg(II) trong các mẫu nước, nước thải và cá.
Phuơng pháp quang phỗ phát xạ nguyên tử (AES).
Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu cũng không phát ra năng lượng, nhưng
nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử thì các nguyên tử sẽ chuyển lên trạng thái kích thích.
Trạng thái này không bền, nguyên tử chỉ tồn tại trong một thời gian cực ngắn 10‘
8
S, chúng có xu

hướng trở về trạng thái ban đầu bền vững và giải phóng ra năng lượng mà nó hấp thu dưới dạng
bức xạ quang học. Bức xạ này chính là phô phát xạ nguyên tử.
Các nguồn kích thích phổ phát xạ là ngọn lửa đèn khí, hồ quang điện dòng xoay chiều và một
chiều, tia lửa điện, plasma cảm ứng.
Nhìn chung phương pháp này có độ nhạy khá cao, tốn ít mầu, có khả năng phân tích đồng
thời nhiều nguyên tổ trong cùng một mẫu nên rất thuận lợi đê phân tích lượng vết các kim loại
độc trong các đối tượng khác nhau.
Tác giả Phạm Luận [11] đã ứng dụng phương pháp AES phân tích một số kim loại trong
nước, đối với Na cho giới hạn phát hiện 0,05ppm, K và Li là 0,5ppm và với Pb là 0,lppm.
Mustafa Tiirkmen và cộng sự [44] cũng đã sử dụng phương pháp phố phát xạ nguyên tử
plasma cao tần cảm ứng (ICP-AES) đế phân tích hàm lượng các nguyên tổ kim loại nặng trong
hải sản ở vùng biên Marmara, Aegean và Mediterranean. Fe và Zn là hai kim loại có hàm lượng
rất cao ở tất cả các phần của hải sản. Hàm lượng kim loại trong những phần mà con người có
thể sử dụng được như sau: 0,02-0,37 mg.kg
H
với Cd, 0,04-0,41 mg.kg
H
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 ' với Ni, 0,33- 0,86 mg.kg
1
với Pb, 4,49-11,2 mg.kg
1

với Zn. Các tác giả cũng đã
cho ràng tất ca các kim loại được phát hiện trong gan đều lớn hơn trong thịt. Trong một số
vùng, đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng. Hàm lượng Cd và Cr trong cả thịt và gan, hàm
lượng Pb trong gan của các mầu phân tích cao hơn giới hạn cho phép dư lượng kim loại nặng
trong thực phâm.
1.5. Các phưong pháp xử lý mẫu trầm tích, sinh vật
1.5.1. Nguvên tắc xử lv mẫu [10]
Xử lý mẫu là quá trình hoà tan và phá huỷ cấu trúc của chất mẫu ban đầu, giải phóng và
chuyên các chất cần xác định về dạng đồng thê phù hợp với phép đo đã chọn, từ đó xác định