Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích và đánh giá mức độ ô nhiễm các hợp chất cơ clo mạch ngắn trong nước mặt trên địa bàn một số quận thuộc thành phố hà nội

MỘT SỐ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
BYT Bộ Y tế.
CTPT Công thức phân tử.
ECD Detectơ cộng kết điện tử (Electron capture detector).
EPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ
FPD Detectơ quang hóa ngọn lửa (Flame photometric detector).
FID Detectơ ion hóa ngọn lửa (Flame ionization detector).
GC Sắc ký khí (Gas chromatography).
HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High performance liquid
chromatography).
KIEST Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (Korea institute of
Environmental Science & Technology).
MS Khối phổ (Mass spectrometry).
OEHHA Cơ quan đánh giá nguy cơ sức khỏe Môi Trường (Office of
Environmental Health Harzar Assessment).
QCVN Quy chuẩn Việt Nam.
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam.
VOCs Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile organic compounds).
WHO Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization).





DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ lưu chuyển các hợp chất cơ clo mạch ngắn trong môi trường 4

Hình 1.2. Cấu tạo dụng cụ kỹ thuật SMPE 14

Hình 1.3. Thiết bị sắc ký khí 17

Hình 2.1. Quá trình lấy mẫu trong kỹ thuật không gian hơi 26

Hình P1. Các vị trí lấy mẫu tại Hồ Khương Đình, quận Thanh Xuân 60

Hình P2. Các vị trí lấy mẫu tại Hồ Triều Khúc, quận Thanh Xuân 60

Hình P3. Các vị trí lấy mẫu tại quận Đống Đa 61

Hình P4. Các vị trí lấy mẫu tại sông Tô Lịch đoạn từ điểm giao cắt với Sông
Lừ đến Ngã Tư Sở 61

Hình P5. Các vị trí lấy mẫu tại sông Tô Lịch đoạn từ Ngã Tư Sở đến đường
Hoàng Quốc Việt 62

Hình B4. Sắc ký đồ phân tích mẫu nước mặt tại ao Khương Đình – quận Thanh
Xuân 64

Hình B5. Sắc ký đồ phân tích mặt nước mặt tại Sông Tô Lịch 65

Hình B6. Sắc kí đồ phân tích mẫu nước hồ Đống Đa 65

Hình B7. Sắc kí đồ phân tích mẫu nước hồ Ba Mẫu 66

Hình B10. Sắc kí đồ phân tích mẫu nước hồ Kim Liên 66

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn
dễ bay hơi trong nước ăn uống 6

Bảng 1.2. Đề xuất tiêu chuẩn chất lượng nước mặt cho Moldova 7

Bảng 1.3. Tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay
hơi trong nước thải của KIEST 8

Bảng 1.4. Tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay
hơi trong nước xả thải ở Nhật Bản 9

Bảng 2.1. Phân mức rủi ro 31

Bảng 2.2. Nồng độ Diclometan trong các dung dịch chuẩn 33

Bảng 2.3. Nồng độ của chất chuẩn Triclometan trong các dung dịch chuẩn 34

Bảng 2.4. Nồng độ của chất chuẩn 1,2-Dicloetan trong các dung dịch chuẩn 34

Bảng 3.1. Đường ngoại chuẩn của Diclometan 37

Bảng 3.2. Đường ngoại chuẩn của Triclometan 37

Bảng 3.3. Đường ngoại chuẩn của 1,2-Dicloetan 38

Bảng 3.4. Kết quả phân tích các chất Diclometan, Triclometan, 1,2-Diclotean
cứu trong mẫu nước mặt tại một số hồ thuộc quận Thanh Xuân 39

Bảng 3.5. Kết quả phân tích các chất Diclometan, Triclometan, 1,2-Dicloetan
trong mẫu nước mặt tại một số hồ thuộc quận Đống Đa 40

Bảng 3.6. Kết quả phân tích chất Diclometan trong mẫu nước lấy tại 42

sông Tô Lịch 42

Bảng 3.7. Kết quả phân tích chất Triclometan trong mẫu nước lấy tại 44

sông Tô Lịch 44

Bảng 3.8. Kết quả phân tích 1,2-Dicloetan trong các mẫu nước lấy tại 46

sông Tô Lịch 46

Bảng 3.9. Hệ số tiềm năng ung thư của một số chất qua đường hô hấp 47

Bảng 3.10. Rủi ro ung thư trong thời gian sống (10
-6
) gây ra bởi Diclometan,
Triclometan và 1,2-Dicloetan trong nước mặt khu vực quận Thanh Xuân 48

Bảng 3.11. Rủi ro ung thư trong thời gian sống (10
-6
) gây ra bởi Diclometan,
Triclometan và 1,2-Dicloetan trong nước mặt khu vực quận Đống Đa 49

Bảng 3.12. Rủi ro ung thư trong thời gian sống (10
-6
) gây ra bởi Diclometan,
Triclometan và 1,2-Dicloetan trong nước mặt sông Tô Lịch 51


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 3

TỔNG QUAN 3

1.1.

Nguồn phát sinh của các hợp chất cơ clo mạch ngắn 3

1.2.

Ảnh hưởng của các hợp chất cơ clo mạch ngắn đến sức khỏe con
người 4

1.3.

Tiêu chuẩn, giới hạn cho phép của một số hợp chất cơ clo mạch ngắn
trong môi trường nước 6

1.4. Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm nước mặt do VOCs trên thế giới và ở
Việt Nam 10

1.5.

Các kỹ thuật thường được sử dụng tách chiết VOCs 11

1.6. Phương pháp phân tích sắc kí khí 15

1.6.1. Nguyên tắc chung của phương pháp sắc kí khí 15

1.6.2. Detectơ ion hoá ngọn lửa 17

1.6.3. Detectơ cộng kết điện tử 18

1.6.4. Detectơ khối phổ 19

1.7. Một vài nét về khu vực nghiên cứu 19

1.7.1. Quận Thanh Xuân 19

1.7.2. Quận Đống Đa 20

1.7.3. Một vài nét về Sông Tô Lịch 22

CHƯƠNG 2 23

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1. Đối tượng nghiên cứu 23

2.2. Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 24

2.2.2. Phương pháp tách chất bằng kỹ thuật không gian hơi 25

2.2.3. Phương pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử 27

2.2.4. Phương pháp tính toán rủi ro và ngưỡng gây ung thư 30

2.3. Thực nghiệm 31

2.3.1. Dụng cụ và hóa chất 31

2.3.1.1. Dụng cụ 31

2.3.1.2. Hóa chất 32

2.3.2. Chuẩn bị các dung dịch hỗn hợp chuẩn và mẫu chuẩn 32

2.3.3. Phân tích mẫu thực tế 35

2.3.4. Tính rủi ro và ngưỡng gây ung thư 35

CHƯƠNG 3 36

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

3.1. Xác định điều kiện phân tích các chất nghiên cứu bằng phương pháp
sắc ký khí 36

3.2. Kết quả xác định nồng độ các cơ clo mạch ngắn trong các mẫu nước
mặt trên địa bàn khu vực nghiên cứu. 36

3.2.1. Xây dựng đường ngoại chuẩn 36

3.2.2. Xác định nồng độ các cơ clo mạch ngắn trong các mẫu nước mặt tại
quận Thanh Xuân 38

3.2.3. Xác định nồng độ các cơ clo mạch ngắn trong các mẫu nước mặt tại
quận Đống Đa 40

3.2.4. Xác định nồng độ các cơ clo mạch ngắn trong các mẫu nước sông
Tô Lịch 42

3.3. Kết quả tính toán và cảnh báo rủi ro gây ung thư gây ra bởi Diclometan,
Triclometan và 1,2-Dicloetan 47

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

PHỤ LỤC 1 60

PHỤ LỤC 2 63

1

MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết, ở Việt Nam hiện nay nước thải đô thị, bao gồm nước
thải từ các khu vực dân cư đô thị, từ các nhà máy, xí nghiệp sản xuất công, nông
nghiệp và dịch vụ, từ các bệnh viện, trường học, các khu vui chơi giải trí, được
thải ra và đổ vào các ao, hồ, sông ngòi, Các thành phần chủ yếu trong trong nước
thải đô thị là các chất hữu cơ dễ phân hủy, các chất hữu cơ bền vững, các chất rắn,
các kim loại nặng, các chất vô cơ, dầu mỡ, các vi sinh vật,
Hà Nội, một thành phố có rất nhiều sông, hồ. Việc sử dụng các con sông
chảy trong thành phố để chứa và dẫn nước thải đã làm mất cảnh quan môi trường và
làm ô nhiễm nguồn nước. Việc phân tích xác định thành phần, hàm lượng các chất
gây ô nhiễm trong nước của các con sông này đã được thực hiện. Tuy nhiên, việc
phân tích xác định các dung môi hữu cơ chứa clo trong nước của các con sông này
chưa được quan tâm đúng mức. Trong đó có các chất cơ clo dễ bay hơi như:
Diclometan (CH
2
Cl
2
); Triclometan (CHCl
3
); Tricloetylen (C
2
HCl
3
); Tetracloetylen
(C
2

Cl
4
),… Sự có mặt của các chất này trong môi trường nước sẽ gây ảnh hưởng
nghiêm trọng tới các động vật thủy sinh và ảnh hưởng tới sức khỏe con người.
Nguồn phát sinh các hợp chất cơ clo mạch ngắn trong nước sinh hoạt chủ
yếu do quá trình khử trùng nước bằng clo - công đoạn không thể thiếu trong các nhà
máy nước ở Việt Nam, trong khi đó nước mặt ở Việt Nam thường tiếp nhận nước
thải sinh hoạt từ các khu vực khách sạn, nhà hàng, cơ sở giặt khô, là hơi, ; một số
nơi nước mặt còn bị tiếp nhận từ nguồn nước thải công nghiệp như sản xuất sơn,
sản xuất ô tô, Các hợp chất cơ clom mạch ngắn là các chất dễ bay hơi, nên chúng
thoát ra khỏi bề mặt nước làm ô nhiễm môi trường không khí. Từ đó, chúng có thể
dễ dàng hấp thụ vào cơ thể con người qua hệ hô hấp. Các chất cơ clo mạch ngắn
thâm nhập vào cơ thể người gây ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh, hệ tuần hoàn,
gan, thận và nguy hiểm nhất là khả năng gây ung thư. Tuy nhiên, cho đến nay chưa
có nhiều nghiên cứu về việc xác định và đánh giá ảnh hưởng của các hợp chất cơ
clo mạch ngắn trong nước mặt tới sức khỏe cộng đồng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế

2

đó, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CÁC
HỢP CHẤT CƠ CLO MẠCH NGẮN TRONG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN
MỘT SỐ QUẬN THUỘC THÀNH PHỐ HÀ NỘI”.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Hoàn thiện phương pháp tách chiết một số hợp chất cơ clo mạch ngắn dễ bay
hơi trong nước mặt bằng kỹ thuật không gian hơi phù hợp để phân tích trên
hệ thống sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử.
- Áp dụng quy trình xây dựng trên để xác định nồng độ diclometan,
triclometan, 1,2-Dicloetan có trong các mẫu nước mặt lấy tại các sông, hồ ở
một số quận nội thành Hà Nội.

- Từ kết quả phân tích xác định mức độ ô nhiễm và tính toán đánh giá rủi ro
ung thư gây ra bởi các hợp chất cơ clo mạch ngắn đối với con người trong
vùng nghiên cứu.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này gồm:
- Đưa ra được quy trình phân tích các hợp chất cơ clo mạch ngắn trong nước
mặt
- Xác định được nồng độ các chất nghiên cứu trong nước mặt tại các sông hồ
trên địa bàn một số quận thuộc thành phố Hà nội.
- Tính toán được rủi ro ung thư gây ra bởi các chất nghiên cứu từ kết quả phân
tích các mẫu nước mặt đã lấy được.






3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Nguồn phát sinh của các hợp chất cơ clo mạch ngắn
Sự có mặt của các chất cơ clo mạch ngắn trong môi trường không khí và
nước không chỉ ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sức khỏe con người theo cơ
chế đã nêu trên, mà còn có tác động trực tiếp tới hệ sinh thái trên trái đất. Sự có mặt
của các chất cơ clo như tetraclometan, tricloetan trong không khí là một trong
những nguyên nhân gây ra sự phá hủy tầng ozôn - một hiểm họa mang tính toàn cầu
hiện nay.
Cách đây khoảng hơn chục năm, một số nhà khoa học người Đức đã bỏ ra
nhiều công sức để nghiên cứu nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn, đặc biệt là
tetracloetylen và sự dịch chuyển, sự phân bố của chúng trong quyển đối lưu bằng

cách lấy các mẫu trong không khí ở các hòn đảo rất xa các trung tâm công nghiệp
quan trọng. Kết quả nghiên cứu của họ đã cho thấy rằng các hợp chất cơ clo mạch
ngắn vượt qua vùng hội tụ nhiệt đới ngăn cách các khối không khí của Bắc bán cầu
với Nam bán cầu và gây tổn hại cho Nam bán cầu. Theo tính toán của các nhà khoa
học, hàng năm có ít nhất 80% sản lượng của các hợp chất cơ clo (khoảng hơn
480.000 tấn/năm) tác động đến quyển đối lưu. Do các hợp chất cơ clo tương đối bền
trong không khí (ví dụ tetracloetylen: 125 ngày) nên các chất này dưới tác động của
tia tử ngoại sẽ bị phân hủy một phần tạo ra Cl
•
tự do và chính Cl
•
tự do là tác nhân
tấn công trực tiếp để phá hủy tầng ôzôn.
Tại Hà Lan, người ta cũng đã tìm thấy sự có mặt của các hợp chất cơ clo
mạch ngắn trong hơi thở của những người sống cạnh các xưởng giặt khô tại trung
tâm thành phố Amstecdam, nồng độ của chúng giảm dần khi dịch chuyển xa các
xưởng đó, điều này ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe, đặc biệt là đối với người già và
trẻ em [1][4].
Các hợp chất cơ clo mạch ngắn không chỉ được phát hiện thấy trong không
khí, mà còn được phát hiện thấy trong các mạch nước ngầm do sự thải, sự rò rỉ ngẫu


nhiên t
ừ các khu công nghiệp hoặc do các kho hóa chất chôn cất d
đúng quy cách. Thư
ờng gặp
tetracloetylen và metylclorofom. Quá trình l
trường đư
ợc chỉ ra trong h
Hình 1.1. Sơ đ

ồ l
Các ngu
ồn thải có chứ
sinh hoạt và nư
ớc thải công nghiệp nh
- Khu v
ực hoạt động th
- Ho
ạt động phân tích hóa học v
nghiệm của các c
ơ quan, trư
- Ho
ạt động của bệnh viện, c
- Cơ sở giặt khô, l
à hơi.
- Cơ sở sản xuất
sơn
1.2. Ảnh hư
ởng của các hợp chất c
Bên c
ạnh những ứng dụng to lớn của các hợp chất c
cũng đã ch
ỉ ra các mặt tác hại của các chất n
chúng ta ti
ếp xúc với những chất n
con người có thể sẽ b
ị mắc các chứng bệnh sau
4
ừ các khu công nghiệp hoặc do các kho hóa chất chôn cất d
ờng gặp

nhất trong tầng nư
ớc ngầm l
tetracloetylen và metylclorofom. Quá trình l
ưu chuyển các chất c
ơ clo trong môi
ợc chỉ ra trong h
ình 1.1.
ồ l
ưu chuyển các hợp chất cơ clo m
ạch ngắn trong môi
trường
ồn thải có chứ
a nhóm chất cơ clo m
ạch ngắn chủ yếu l
ớc thải công nghiệp nh
ư:
ực hoạt động th
ương mại, dịch vụ khách sạn, nhà hàng.

ạt động phân tích hóa học v
à vi
ệc sử dụng hóa chất trong ph
ơ quan, trư
ờng học.
ạt động của bệnh viện, c
ơ sở sản xuất dược phẩm.
à hơi.

sơn
[2].

ởng của các hợp chất c
ơ clo m
ạch ngắn đến sức khỏe con ng
ạnh những ứng dụng to lớn của các hợp chất cơ clo các nhà khoa h
ỉ ra các mặt tác hại của các chất n
ày khi có m
ặt ở trong môi tr
ếp xúc với những chất n
ày
ở nồng độ cao hoặc tiếp xúc t
ị mắc các chứng bệnh sau
:
ừ các khu công nghiệp hoặc do các kho hóa chất chôn cất d
ưới đất không
ớc ngầm l
à tricloetylen,
ơ clo trong môi

ạch ngắn trong môi
ạch ngắn chủ yếu l
à từ nước thải

ệc sử dụng hóa chất trong ph
òng thí
ạch ngắn đến sức khỏe con ng
ười
ơ clo các nhà khoa h
ọc
ặt ở trong môi tr
ường. Khi

ở nồng độ cao hoặc tiếp xúc t
hường xuyên,

5

- Ảnh hưởng đến da: gây đỏ da, khô da, cảm giác bỏng, gây kích ứng,
- Suy giảm hệ thần kinh trung ương: chóng mặt, nhức đầu, buồn nôn, suy
nhược, mất ý thức, rối loạn thị giác, hôn mê, ảnh hưởng đến thính giác,
- Kích thích hệ hô hấp như đau mũi, đau họng, tức ngực, thậm chí có thể làm
phù phổi.
- Ảnh hưởng đến tim như: tăng mẫn cảm cơ tim, loạn nhịp tim,…
- Ảnh hưởng đến gan như: tổn thương tế bào gan, hoại tử gan cấp tính,…
- Ảnh hưởng đến máu: gây thiếu máu do tủy xương bị tổn thương, tăng bạch
cầu,…
- Ảnh hưởng đến sinh sản: các chất này đi qua rau thai đến hệ thần kinh
trung ương của bào thai gây dị tật ở bộ phận sinh dục của trẻ sơ sinh, có thể gây sẩy
thai cho sản phụ.
- Ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa: rối loạn chức năng dạ dày, ruột như buồn nôn,
đau bụng, tiêu chảy
- Ung thư: Đã có nhiều nghiên cứu về tác động gây ung thư của nhóm chất
này đối với con người. Người ta tính rằng, với nồng độ Clorofom trong nước là 0,03
mg/l, mỗi ngày uống 2 lít nước thì rủi do mắc bệnh ung thư là 1/100.000 người; với
nồng độ Tricloetylen trong nước là 30 g/l, mỗi ngày uống 2 lít nước thì rủi do mắc
bệnh ung thư là 1/100.000 người; với nồng độ Tetracloetylen trong nước là 10 g/l,
mỗi ngày uống 2 lít nước thì rủi do mắc bệnh ung thư là 1/100.000 người trong suốt
thời gian sống; Diclometan được xếp vào nhóm độc 2B, tuy nhiên các bằng chứng
có được cho thấy nó không phải là tác nhân gây ung thư qua cơ chế nhiễm độc gen.
Các triệu chứng nêu trên phụ thuộc vào nồng độ tiếp xúc và thời gian tiếp
xúc, nó có thể gây nhiễm độc mãn tính hoặc cấp tính, thậm chí gây tử vong [7].
Khi các chất này và thủy ngân cùng có mặt trong môi trường nước, đặc biệt

là nước dùng để nuôi thủy, hải sản thì thủy ngân và các hợp chất cơ clo mạch ngắn

6

dễ dàng phản ứng với nhau tạo thành metyl thủy ngân (CH
3
Hg
+
), metyl thủy ngân
có thể đi vào cơ thể thủy sinh vật, nó có thể được tích luỹ trong cơ thể chim, động
vật và các loài thuỷ sinh theo mức độ khác nhau. Theo chuỗi thức ăn con người có
thể bị nhiễm độc metyl thủy ngân dẫn đến quá trình phân lập thể nhiễm sắc, phá vỡ
thể nhiễm sắc và ngăn cản sự phân chia tế bào [8].
1.3. Tiêu chuẩn, giới hạn cho phép của một số hợp chất cơ clo mạch ngắn
trong môi trường nước
Hiện nay tồn tại một số tiêu chuẩn của các nước qui định về lượng chất cơ
clo mạch ngắn có mặt trong môi trường nước, trong đó có:
- Tiêu chuẩn về nồng độ các chất cơ clo dễ bay hơi trong nước ăn uống do Cơ
quan Bảo vệ Môi trường của Mỹ ban hành (USEPA)[15][16]
- Tiêu chuẩn về nồng độ các chất cơ clo dễ bay hơi trong nước ăn uống do Tổ
chức Y tế Thế giới ban hành (WHO)[1].
- Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn, uống do Bộ Y tế Việt Nam ban hành (QCVN 01 :
2009/QCVN [9].
- Tiêu chuẩn chất lượng môi trường về nồng độ các chất cơ clo dễ bay hơi
trong nước ăn uống do Luật môi trường Nhật Bản ban hành (EQS)[12][13].
Trên cơ sở các tiêu chuẩn này nồng độ cho phép của Diclometan; 1, 2-
Dicloetan và Triclometan trong nước uống đã được đưa ra khá khác nhau, bảng 1.1.
Bảng 1.1. Một số tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn dễ
bay hơi trong nước ăn uống
STT Tên chất CTPT

USEPA
(mg/L)
WHO
(mg/L)
EQS
(mg/L)
TCVN
(mg/L)
1 Diclometan CH
2
Cl
2
0,005 0,02 0,02 0,02
2 1,2- Dicloetan

C
2
H
4
Cl
2
0,005 0,03 0,004 0,03

7


Theo như báo cáo đề xuất chất lượng nước mặt của Moldova với mục đích
sử dụng nước khác nhau, họ đã phân ra 5 cấp sử dụng nguồn nước mặt với các tiêu
chuẩn về nồng độ các chất trong cấp đó là khác nhau, và nồng độ của các hợp chất
cơ clo mạch ngắn được đưa ra trong bảng 1.2.

Cấp 1: Được coi là đạt tiêu chuẩn cao, không bị ảnh hưởng bởi hệ thống thủy
sản tự nhiên. Là vùng nước đạt tiêu chuẩn cho tất cả các mục đích sử dụng (cung
cấp nước sinh hoạt, nuôi trồng các loài thủy sinh nhạy cảm, tắm…)
Cấp 2: Chất lượng nước đạt tiêu chuẩn hỗ trợ các mục đích sử dụng cấp 2
bao gồm các mục đích về thủy sản và hệ sinh thái. Và áp dụng phương pháp xử lý
đơn giản đủ để đạt tiêu chuẩn nước cấp sinh hoạt.
Cấp 3: Không đạt tiêu chuẩn để sử dụng với các mục đích như cấp nước sinh
hoạt, không nuôi được các sinh vật thủy sinh nhạy cảm như cá hồi và áp dụng
phương pháp xử lý chuyên sâu mới đủ đạt tiêu chuẩn thành nước cấp sinh hoạt. Đạt
yêu cầu cung cấp nước nuôi cá rô, lươn.
Cấp 4: Cần được xử lý nước bề mặt. Không đủ điều kiện để nuôi các loại cá
rô, lươn.
Cấp 5: Cần được xử lý. Không đạt yêu cầu sử dụng [13].
Bảng 1.2. Đề xuất tiêu chuẩn chất lượng nước mặt cho Moldova
Tên chất Nồng độ ở các cấp (mg/L)
Cấp 1 Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4 Cấp 5
Diclometan 0,02 0,04 0,052 0,06 >0,06
1,2- Dicloetan 0,01 0,02 0,026 0,03 >0,03
Triclometan 0,0025 0,005 0,0065 0,0075 >0,0075
3 Triclometan CHCl
3
0,08 0,06 0,06 0,2

8

Tiêu chuẩn xả thải của nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn trong môi trường
nước ở một số nước như Hàn Quốc, Nhật Bản được xác định ở bảng 1.4 và bảng 1.4
[18].
Bảng 1.3. Tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi
trong nước thải của KIEST

Tên chất Tiêu chuẩn các khu vực
Khu vực
tinh khiết
Khu vực A Khu vực B Khu vực
đặc biệt
Tricloetylen (mg/L) <0,06 <0,3 <0,3 <0,3
Tetracloetylen (mg/L) <0,02 <0,1 <0,1 <0,1
Diclometan (mg/L) <0,02 <0,02 <0,02 <0,02
Ghi chú: Khu vực tinh khiết: Là khu vực được Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Hàn Quốc
quy định và kiểm tra là khu vực gây ảnh hưởng đến nguồn nước thuộc khu vực
nước được công nhận là phải bảo tồn nguồn nước thuộc bậc “rất tốt (Ia)” theo tiêu
chất lượng nước và hệ sinh thái thủy sinh tại điều 3 biểu mẫu 1 của “Pháp lệnh thi
hành Luật cơ bản chính sách môi trường”
Khu vực A: Là khu vực được Bộ tài nguyên Hàn Quốc quy định và kiểm tra là khu
vực gây ảnh hưởng đến nguồn nước thuộc khu vực nước được công nhận là phải
bảo tồn nguồn nước thuộc bậc “tốt (Ib)”, “khá (II)” theo tiêu chuẩn chât lượng nước
và hệ sinh thái thủy sinh.
Khu vực B: Là khu vực được Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Hàn Quốc quy định và kiểm
tra là khu vực gây ảnh hưởng đến nguồn nước thuộc khu vực nước được công nhận
là phải bảo tồn nguồn nước thuộc bậc “bình thường (III)”, “trung bình (IV)”, “xấu
(V)” theo tiêu chuẩn chất lượng nước và hệ sinh thái thủy sinh.
Khu vực đặc biệt: Là khu vực được Bộ trưởng Bộ Tài nguyên môi trường Hàn Quốc
chỉ định là khu vực xử lý công cộng theo điểm 3, điều 49 của Luật này và là khu

9

công nông nghiệp được chỉ định theo điều 8 của Pháp luật về xác định vị trí và phát
triển công nghiệp.
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn dễ
bay hơi trong nước xả thải ở Nhật Bản

Tên chất Giới hạn cho phép (ppb)
Diclometan 200
1,2 - Dicloetan 40

Theo như Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước mặt của Nhật Bản thì nước
sông (hồ) được phân chia thành 6 cấp theo mục đích sử dụng và yêu cầu bảo tồn
môi trường nước sông, hồ. Đồng thời, tiêu chuẩn cũng quy định ngưỡng giới hạn
nồng độ hợp chất Triclometan trong môi trường nước mặt để bảo vệ các loài thủy
sinh vật.
Cấp AA: Nguồn nước cấp 1, nguồn nước tự nhiên cần được bảo tồn.
Cấp A: Nguồn nước cấp 2, phục vụ cho thủy sản loại 1(cá hồi, sinh vật thủy sinh
nhạy cảm) và tắm.
Cấp B: Nguồn nước cấp 3, phục vụ cho thủy sản loại 2 (cá rô, cá thịt trắng, lươn).
Cấp C: Nguồn nước phục vụ cho thủy sản cấp 3 và nguồn nước cấp 1 cho công
nghiệp.
Cấp D: Nguồn nước phục vụ cấp nước cho công nghiệp loại 2 và cung cấp cho
nông nghiệp.
Cấp E: Nguồn nước phục vụ cấp nước cho công nghiệp loại 3 và nguồn nước cần
phải xem xét định kỳ [12].


10

1.4. Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm nước mặt do VOCs trên thế giới và ở
Việt Nam
Dung môi được sử dụng ở khắp nơi trên Thế giới cũng như ở Việt Nam. Từ
thuốc đánh móng tay cho đến các ứng dụng trong ngành du hành vũ trụ và quân sự, từ
việc sản xuất các loại keo dính, chất nổ, mực in đến các ứng dụng trong nghề dệt thủ
công, trong việc sản xuất sơn, đĩa mềm dùng cho máy vi tính, băng hình, mạch in,…
đều thường xuyên sử dụng các loại dung môi. Trong phần lớn các trường hợp, dung

môi chỉ được sử dụng một lần duy nhất, sau đó trở nên vô dụng và thường người ta
không tái chế được dung môi hoặc nếu tái chế thì giá thành cũng rất đắt.
Năm 1990, chỉ tính riêng ở Mỹ khối lượng các chất hữu cơ dễ bay hơi từ các
loại sơn thải ra đã lên đến khoảng 5000 tấn. Hiện nay, các nhà sản xuất xe hơi ở Châu
Âu cũng như ở Mỹ đang tìm cách để hạn chế lượng dung môi cơ clo sử dụng trong các
phân xưởng sơn khung xe. Người ta thống kê thấy lượng dung môi metyl clorofom sử
dụng ở Mỹ hàng năm là 350.000 tấn, tổng giá trị hơn 280 triệu đô la. Ở Los Angeles -
Mỹ, hàng ngày có 90 tấn dung môi chứa halogen bị thải vào môi trường không khí,
làm ảnh hưởng tới môi trường nước, làm gia tăng nhu cầu oxi trong nước thải, gây tác
hại nghiêm trọng cho các loài thủy sinh [4].
Các loại dung môi này được sử dụng nhiều là do chúng có thể làm phân hủy và
hòa tan hầu hết các chất, giá thành rẻ, mang lại những khoản lợi nhuận đáng kể, mặt
khác chúng có thể là đồng sản phẩm hoặc sản phẩm phụ của một quá trình sản xuất
nào đó.
Trong thập kỉ 90 của thế kỷ XX, một số dung môi độc tính cao đã bị cấm sử
dụng, điều này dẫn đến một số hãng hóa chất phải đóng cửa như hãng DOW -Mỹ (cơ
sở sản xuất 1,1,1-tricloetan, tetraclometan) và nhiều cơ sở khác ở Đức, Canada,
Brazin… Hội đồng bảo vệ thiên nhiên (Washington - Mỹ) đã tiến hành chiến dịch tẩy
chay những sản phẩm chứa các loại dung môi hữu cơ độc hại dùng trong các mục đích
vệ sinh, trang điểm tóc, thuốc trừ sâu, thuốc tẩy rửa

11

Ở Việt Nam, hiện tại hầu như chưa có các cơ sở sản xuất dung môi hữu cơ; các
dung môi hữu cơ chủ yếu được nhập từ nước ngoài vào. Tuy nhiên, đến nay chưa có
số liệu nào thống kê con số cụ thể về lượng dung môi hữu cơ nhập hàng năm vào nước
ta. Lượng lớn dung môi nhập vào nước ta để phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau
như sản xuất sơn, sản xuất chi tiết máy, ngành công nghiệp dệt nhuộm, da giày, bệnh
viện, kinh doanh khách sạn, các phòng thí nghiệm, Mặc dù vậy, việc xử lý các dung
môi thải loại lại chưa được chú trọng đến [8].

1.5. Các kỹ thuật thường được sử dụng tách chiết VOCs
Để phân tích các hợp chất này, trước hết phải tách chúng từ nước lên pha khí
hoặc vào dung môi hữu cơ, sau đó mới phân tích định tính và định lượng bằng sắc
ký sử dụng một số loại detectơ như ion hóa ngọn lửa, cộng kết điện tử hoặc khối
phổ.
Có nhiều kỹ thuật được sử dụng để tách chiết các VOCs khỏi mẫu nước như
kỹ thuật chiết lỏng - lỏng kỹ thuật dựa trên nguyên tắc phân bố VOCs giữa hai pha
lỏng – hơi, kỹ thuật chiết lỏng rắn, kỹ thuật sục khí và bẫy khí, kỹ thuật sục khí tuần
hoàn, kỹ thuật không gian hơi trực tiếp, kỹ thuật vi chiết pha rắn.
 Kỹ thuật chiết lỏng - lỏng
Với nguyên tắc chiết lỏng - lỏng cổ điển, các hợp chất VOC được chiết từ nước
lên dung môi hữu cơ sau đó được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí. N – pentan
là dung môi thường dung nhất khi chiết các hợp chất VOC khỏi nước, ngoài ra người
ta còn sử dụng dietylete, hexan, diclometan hoặc hỗn hợp các dung môi.
Kỹ thuật chiết lỏng – lỏng đơn giản, không đòi hỏi các thiết bị đắt tiền, tuy vậy
tốn thời gian và cần dung lượng lớn dung môi có độ tinh khiết cao. Nền mẫu cũng ảnh
hưởng rất lớn đến hiệu quả chiết. Đối với các hợp chất trihalogenmetan nếu sử dụng
kỹ thuật chiết lỏng – lỏng kết hợp với phân tích sắc kí khí, detectơ cộng kết điện tử
cho giới hạn phát hiện khoảng 0,5 – 2000 µg/L.
Tận dụng đặc điểm dễ bay hơi của VOC cần phân tích, các kỹ thuật xử lý mẫu
dựa trên phân bố của VOC giữa hai pha lỏng – hơi được sử dụng phổ biến nhất, đại

12

diện cho nhóm này là các kỹ thuật sục khí và bẫy lại, sục khí tuần hoàn và lấy mẫu
không gian hơi [6].
 Kỹ thuật sục và bẫy khí
Kỹ thuật sục khí và bẫy lại dựa trên nguyên tắc các chất hữu cơ dễ bay hơi hoặc
bay hơi bán phần được lôi cuốn theo dòng khí sục qua mẫu nước rồi bị giữ lại trên bẫy
chứa chất hấp phụ. Quá trình sục khí thường được thực hiện dưới áp suất khí quyển sử

dụng heli, agon hoặc nitơ. Chất hấp phụ được dung phổ biến nhất là Tenax, than hoạt
tính, XAD, Chromosorb Sau khi quá trình sục khí và hấp phụ hoàn thành trong thời
gian khoảng 1 – 2 tiếng, bẫy được gia nhiệt nhanh ở nhiệt độ 180 – 280
0
C, sử dụng
dòng khí với tốc độ 20 – 60 mL/phút trong thời gian vài phút để đẩy các chất hữu cơ
hấp phụ trên bẫy vào cột sắc kí. Thông thường ở ngay trước cột sắc kí còn đặt một bẫy
lạnh với mục đích cô đặc mẫu.
Dùng kỹ thuật xử lý mẫu sục khí và bẫy lại kết hợp với phân tích bằng sắc kí
khí khối phổ cho phép xác định đông thời hơn 60 chất hữu cơ đáng quan tâm trong
nước thuộc vào nhóm các hợp chất dễ bay hơi và bay hơi bán phần với giới hạn phát
hiện rất thấp cỡ 0,5 tới 0,01 µg/L.
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để xác định các VOC trong mẫu nước
uống, nước mặt, nước thải, bể bơi Để thực hiện kỹ thuật xử lý mẫu này, cần có thiết
bị sục khí và bẫy lại chuyên dụng ghép nối với sắc kí khí. Tuy nhiên giá thành của
thiết bị này khá cao, khoảng 20.000 USD và vận hành phức tạp khi ghép nối với sắc kí
khí. Trong quá trình sục khí, dòng hơi lôi cuốn theo các muối vô cơ, các chất hữu cơ
có phân tử lượng cao làm bẩn các đường ống, van có thể dẫn tới trục trặc cho hoạt
động của thiết bị [6].
 Kỹ thuật sục khí tuần hoàn
Kỹ thuật sục khí tuần hoàn và thiết bị được phát minh bởi Grob năm 1976, về
bản chất, đây là sự sửa đổi của sục khí và bẫy lại. Dòng khí sục với tốc độ 1 – 2,5
L/phút qua mẫu nước, lôi cuốn theo các chất hữu cơ tới bẫy hấp phụ sẽ được tuần hoàn
qua bơm và sục lại vào mẫu. Việc sục khí trong hệ kín sẽ giảm được sự nhiễm bẩn từ
bên ngoài và có thể hấp phụ triệt để hơn các chất cẩn phân tích đã được lôi cuốn theo

13

dòng khí. Bẫy hấp phụ được thiết kế khá đặc biệt, gồm có 1 lớp than hoạt tính 1,5 – 5
mg kẹp giữa hai lưới kim loại đặt trong một mao quản thủy tinh. Sau khi quá trình sục

khí tuần hoàn và hấp phụ hoàn thành (1 – 3 giờ), các chất hữu cơ hấp phụ trên than
được rửa giải bằng lượng nhỏ dung môi CS
2
(5 -20µL).
Ưu điểm chính của kỹ thuật này là độ nhạy cao, giảm được ảnh hưởng nhiễm
bẩn từ bên ngoài khi xử lý mẫu, nếu kết hợp với sắc ký khí khối phổ cho phép xác định
một số VOC với giới hạn phát hiện rất thấp cỡ 10 tới 0,1 ng/L. Kỹ thuật này cũng yêu
cầu một số thiết bị đặc dụng và gặp một số bất lợi như việc sục khí và tăng nhiệt độ
của mẫu sẽ kéo theo sự bay hơi nước, khi nước bị giữ lại trong bẫy than làm giảm hẳn
khả năng hấp phụ các chất hữu cơ và gây nhiễm bẩn bẫy do các thành phần hữu cơ
không bay hơi và các muối vô cơ [5].
 Kỹ thuật không gian hơi trực tiếp
Không gian hơi (headspase: HS) là một kỹ thuật chuẩn bị mẫu cho phân tích sắc
kí rất đơn giản và hiệu quả. Nguyên tắc của kỹ thuật này là dựa vào khả năng dễ bay
hơi của chất cần phân tích trong mẫu mẹ ban đầu. Hiệu quả của quá trình bay hơi được
tăng lên bằng việc gia nhiệt, thêm muối, thay đổi pH cho mẫu hoặc giảm áp trên phần
không gian hơi (KGH) mẫu.
Cách thức tiến hành: Một lượng mẫu vừa đủ (có thể là lỏng hoặc rắn) được cho
vào lọ có nắp kín. Tiến hành gia nhiệt để cho cân bằng lỏng - hơi hoặc rắn - hơi của
các chất được thiết lập, sau đó dùng kim tiêm lấy phần không gian hơi trên mẫu bơm
trực tiếp vào cổng bơm mẫu injectơ của máy sắc ký khí để tiến hành phân tích. Ưu
điểm của phương pháp là lượng mẫu sử dụng ít (cỡ vài mL), thao tác đơn giản, thời
gian chuẩn bị mẫu nhanh, không cần dung môi chiết và cột tách như các phương pháp
cổ điển. Tuy nhiên, hạn chế của kỹ thuật này là chỉ áp dụng tốt cho các chất có nhiệt
độ bay hơi thấp và tính chọn lọc không cao khi trong mẫu có nhiều chất đều có khả
năng bay hơi [4][8].



14

 Kỹ thuật vi chiết pha rắn
Vi chiết pha rắn (Solid Phase Microextraction - SPME) đã được Pawliszyll và
cộng sự bắt đầu quá trình nghiên cứu lần đầu tiên tại trường Đại học Waterloo (Ontrio,
Canada) vào năm 1989. Đây là một phương pháp lấy mẫu hiện đại để tách và làm giàu
các hợp chất hữu cơ từ nền mẫu mà không cần sử dụng đến dung môi. Nguyên tắc của
phương pháp là dựa trên sự hấp thu của các chất cần phân tích từ pha nước hoặc pha
khí lên trên sợi chiết. Sau đó chất phân tích sẽ được giải hấp ra khỏi sợi chiết bằng
nhiệt độ hoặc dung môi và đưa vào thiết bị phân tích.
Cấu tạo dụng cụ kĩ thuật SPME được trình bày như trong hình 1.2.

Hình 1.2. Cấu tạo dụng cụ kỹ thuật SMPE
Dụng cụ kỹ thuật SPME bao gồm hai phần: sợi chiết và các bộ phận phụ trợ
được bố trí theo kiểu syranh. Sợi chiết ở đây là một đoạn sợi silica dài khoảng 1cm,
đường kính ngoài cỡ 0,11 mm, được phủ một lớp pha tĩnh polime kị nước. Lớp pha
tĩnh polime thường là polidimetylsiloxan, polimetylphenylsiloxan, poliacrilat,
polietylenglycol,… hoặc các pha tĩnh này có thể trộn thêm với các chất hấp phụ khác
như divinyldiclometan, nhựa chịu nhiệt hoặc than xốp tuỳ theo từng đối tượng chất
nghiên cứu. Sợi chiết được gắn với một cần kim loại, tất cả được đặt trong một ống
kim loại bảo vệ. Cần kim loại sau đó được gắn với pittông đặt trong syranh. Trên thế
giới, hiện đã có những hãng sản xuất thiết bị SPME thương mại với nhiều loại sợi tẩm
pha tĩnh khác nhau thích hợp với từng loại đối tượng mẫu cần phân tích.
Kỹ thuật SPME gồm hai bước:
- Bước 1: Phân bố chất phân tích giữa mẫu và pha tĩnh của sợi chiết.

15

- Bước 2: Chất phân tích đã được làm giàu được giải hấp từ pha tĩnh của sợi
chiết vào thiết bị phân tích.
Để thực hiện quá trình chiết, mẫu nước hoặc mẫu rắn chứa chất hữu cơ dễ bay

hơi cần phân tích được chứa trong lọ, đậy kín bằng nắp cao su có khả năng đàn hồi.
Ống bảo vệ kim loại đưa sợi chiết chứa pha tĩnh xuyên qua nút cao su đi vào bên trong
lọ đựng mẫu, sợi chiết tiếp xúc với chất phân tích trực tiếp trong dung dịch hoặc trong
không gian hơi, nhờ đó có thể hấp thu chất phân tích lên trên sợi chiết. Chất phân tích
được hấp thu lên lớp pha tĩnh theo ái lực của nó đối với pha tĩnh, để cho hấp thu đạt
cân bằng trong một thời gian nhất định. Khi đã đạt tới cân bằng thì cho dù có tiếp tục
kéo dài thời gian chiết cũng không làm tăng hiệu quả chiết nữa. Sau đó, sợi chiết được
kéo vào trong lòng ống bảo vệ, rồi rút ra khỏi lọ đựng mẫu, đưa vào bộ phận bơm mẫu
của thiết bị GC hoặc HPLC tuỳ theo nhóm chất cần phân tích. Tại đó các chất được
giải hấp nhờ nhiệt (với GC) hoặc nhờ dung môi (với HPLC) và được xác định cụ thể.
Phương pháp SPME có nhiều ưu điểm so với các phương pháp chiết tách truyền
thống khác là lượng mẫu đi nhanh, trực tiếp vào cột tách và không tốn kém dung môi.
So với phương pháp SPE thì phần lớn chất phân tích được tách ra (>90%) nhưng chỉ
một lượng nhỏ được bơm vào máy sắc kí, còn phương pháp SPME tuy tách được
lượng nhỏ chất phân tích nhưng toàn bộ chúng được đưa vào máy sắc kí, tránh được sự
dư thừa chất. Tuy nhiên một điều đáng lưu ý là sợi vi chiết rất dễ bị bẻ cong hoặc bị
gãy nên cần phải hết sức cẩn thận khi tiến hành phân tích [3][5].
1.6. Phương pháp phân tích sắc kí khí
1.6.1. Nguyên tắc chung của phương pháp sắc kí khí
Hệ thống chung của một thiết bị sắc kí khí bao gồm các bộ phận chính là khí
mang (pha động), cổng bơm mẫu (injectơ), cột tách và Detectơ.
Nguyên tắc hoạt động là dòng khí mang được cấp liên tục từ bộ phận cấp khí,
qua cổng bơm mẫu, tại đây mẫu được bơm vào dưới dạng lỏng hoặc khí, nhờ nhiệt
độ cao, các chất đều được hoá hơi và dòng khí mang đưa toàn bộ mẫu hoặc một
phần đi vào cột tách. Tại cột tách, nhờ lực tương tác khác nhau của các pha tĩnh

16

trong thành cột (với cột mao quản) và các hạt pha tĩnh (với cột nhồi), mà các chất ra
khỏi cột đến Detectơ với những khoảng thời gian khác nhau. Tại Detectơ, mỗi chất

khi đến nơi đều được nhận biết bằng việc thay đổi thế điện hoặc nhiệt so với dòng
khí mang ổn định khi không có chất. Mỗi sự thay đổi này đều được chuyển thành tín
hiệu điện, khuyếch đại, lưu trữ thông qua bộ xử lí số liệu và được in ra dưới dạng
sắc kí đồ.
Sắc ký khí tách chất dựa vào sự phân bố của các chất giữa hai pha khác nhau
là pha tĩnh và pha động dịch chuyển tương đối trên pha tĩnh đó. Hai bộ phận quan
trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detectơ. Nhờ có khí mang
mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình
sắc ký xảy ra trong cột tách. Chất lần lượt rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác
nhau đi vào detetơ. Detectơ chuyển định lượng chất thành tín hiệu điện. Trên sắc đồ
nhận được tín hiệu ứng với lượng chất được tách ra từ cột gọi là pic. Thời gian xuất
hiện pic là đại lượng định tính cho từng chất cần xác định. Còn diện tích pic là
thước đo định lượng cho từng chất có trong hỗn hợp chất cần nghiên cứu.
Detectơ của một máy sắc ký là bộ phận phát hiện các cấu tử sau khi được
tách ra khỏi cột. Nguyên tắc hoạt động chung nhất của các loại detectơ là chuyển
hóa đại lượng không điện (là nồng độ các chất) thành các đại lượng điện. Các
detectơ hay được sử dụng trong sắc ký khí là: detectơ ion hóa ngọn lửa (FID),
detectơ cộng kết điện tử (ECD), detectơ khối phổ (MS), detectơ quang hóa ngọn lửa
(FPD).

17


Hình 1.3. Thiết bị sắc ký khí
1.6.2. Detectơ ion hoá ngọn lửa
Detectơ ion hoá ngọn lửa FID (Flame Ionization Detector: FID) là một trong
những detectơ có độ nhạy cao và thông dụng nhất trong phương pháp sắc kí khí.
Nguyên tắc làm việc của detectơ ion hoá ngọn lửa là dựa vào sự ion hoá chất tan
trong ngọn lửa hiđro-không khí đặt ở trong một điện trường (300-400V) tạo bởi hai
điện cực là ống muống đèn hiđro và điện cực góp hay điện cực tín hiệu là ống nắp

hình trụ đặt ở vị trí cao hơn đầu ống muống 0,5-1,0cm). Thế này hạ thấp điện trở
giữa hai điện cực và gây ra một dòng (~10
-12
A) để lưu thông. Dòng này xuất hiện từ
các ion và các electron tự do được sinh ra trong ngọn lửa hiđro-không khí tinh khiết.
Khi chất có khả năng ion hoá (như hiđrocacbon) rửa ra từ cột đi vào ngọn lửa nhờ
nhiệt độ cao nó bị bẻ gẫy mạch, bị oxi hoá nhờ oxi của không khí.

Các ion được tạo thành chuyển về các bản điện cực trái dấu nằm ở hai phía
ngọn lửa (thế hiệu giữa hai bản điện cực này khoảng 300-400V). Dòng này được
chạy qua điện trở nội, được đánh giá như là sự sụt thế, được khuếch đại và cuối
cùng được chuyển đến máy ghi hoặc máy vi tính. Một thế đối diện cũng bằng như
khí

18

vậy đối với tín hiệu từ ngọn lửa hiđro-không khí khi chỉ có một khí mang tinh khiết
đi qua cho phép để điều chỉnh đường nền.
1.6.3. Detectơ cộng kết điện tử
Nguyên tắc làm việc của Detectơ cộng kết điện tử (Electron Capture
Detector: ECD) là sự ion hóa các hợp chất gây ra bởi tia phóng xạ  (3H, 63Ni). Nói
chung các chất hữu cơ đều có khả năng ion hóa bởi các điện tử tự do trong pha khí.
Khả năng này lớn hay nhỏ phụ thuộc vào cấu tạo của hợp chất (khả năng phản ứng
của các điện tử của hiđrocacbon no < các hiđrocacbon không no < các dẫn xuất
halogen).
Bộ phận chính của detectơ là buồng ion hóa, các chất sau khi rửa giải khỏi
cột đi vào giữa hai điện cực, có một bề mặt phóng xạ phát xạ các electron năng
lượng cao (hạt ) với tốc độ 108-109 hạt/giây (nguồn phóng xạ thường dùng là
63Ni, tuy độ nhạy kém hơn 3H nhưng có ưu điểm là bền, có thể làm việc được ở
nhiệt độ cao 4000C). Các electron này bắn phá khí mang tạo ra các ion dương, các

gốc và các electron nhiệt bởi hàng loạt các va chạm đàn hồi và không đàn hồi. Quá
trình này xảy ra rất nhanh (<0,1 microgiây). Các electron nhiệt được gia tốc nhờ đặt
một hiệu điện thế vào buồng detectơ sẽ chuyển động về phía anot tạo thành dòng
điện nền của detectơ (tín hiệu đường nền) khi chỉ có khí mang đi qua. Các hợp chất
hấp thụ electron trong dòng khí mang đi ra từ cột tách phản ứng với các electron
nhiệt này tạo thành các ion âm có khối lượng lớn hơn. Tốc độ tổ hợp giữa các ion
dương và ion âm nhanh hơn nhiều lần so với giữa các electron nhiệt và ion dương.
Như vậy sự giảm dòng điện của detectơ (sự sụt thế đường nền) gây ra bởi sự khử
các electron nhiệt do sự tái tổ hợp khi có mặt chất thu electron tạo ra cơ sở định
lượng cho sự vận hành detectơ vì mức độ suy giảm phụ thuộc vào hàm lượng cấu tử
các chất phân tích đi qua và được thể hiện bằng píc sắc kí được trưng cho chất đó
trên sắc kí đồ.

19

1.6.4. Detectơ khối phổ
Detectơ khối phổ (Mass Spectrometry detector: MSD) là một detectơ vạn
năng dùng cho sắc kí khí, vì một chất bất kì nào đi qua máy sắc kí khí đều được
chuyển hoá thành các ion ở trong máy khối phổ. Đồng thời bản chất đặc trưng cao
của khối phổ đồ tạo cho máy phổ khối như một detectơ sắc kí khí đặc trưng. Có thể
ví dụ sắc kí khí là một máy tách lí tưởng, còn khối phổ là một detectơ tuyệt hảo để
nhận biết. Hơn nữa, sắc kí khí vào khối phổ có sự tương thích cao (mẫu đều được
nghiên cứu ở trạng thái khí, đều có độ nhạy cao, tốc độ phân tích tương tự nhau).
Cấu tạo chung của một detectơ MS bao gồm buồng ion hoá, bộ lọc khối và
đetetơ được đặt trong chân không cao khoảng 10-3-10-4Pa. Chất phân tích sau khi
đi ra khỏi cột phân tách được dẫn vào buồng ion hoá, từ một sợi kim loại đốt nóng
các electron sẽ bắn phá các phân tử chất dưới hiệu điện thế khoảng 10-100eV. Các
phân tử chất sẽ bị bật ra 1 electron và chuyển thành ion phân tử M+ hoặc cũng có
thể các ion phân tử đó bị bắn phá tiếp để hình thành các ion nhỏ hơn và các phân tử
nhỏ. Tổng các ion và phân tử nhỏ này qua bộ lọc ion để cho các ion đi tiếp còn các

phân tử nhỏ đi ra ngoài theo bơm hút chân không. Sau đó các ion này đi qua bộ
phận phân tách để thu được các mảnh ion có khối lượng (m/z) thích hợp đi vào
detectơ. Tại detectơ các ion này sẽ gây ra các tín hiệu điện và được khuyếch đại, sau
đó truyền đến bộ xử lí số liệu và được in ra dưới dạng sắc kí đồ và phổ khối đồ.
1.7. Một vài nét về khu vực nghiên cứu
1.7.1. Quận Thanh Xuân
Quận Thanh Xuân phía Đông giáp quận Hai Bà Trưng; phía Tây giáp huyện
Từ Liêm và quận Hà Đông; phía Nam giáp huyện Thanh Trì; phía Bắc giáp quận
Đống Đa và quận Cầu Giấy.Diện tích 9,11 km
2
và dân số khoảng 214.500 người
(năm 2009). Hiện nay, những ao hồ còn sót lại ở quận Thanh Xuân rất ít và nguồn
nước mặt này có nguy cơ bị ô nhiễm bởi nguồn nước sinh hoạt, nguồn nước thải từ
những hộ dân sống xung quanh. Thực hiện việc lấy mẫu tại hai khu vực của quận
Thanh Xuân là hồ Triều Khúc và hồ Khương Đình nơi tập trung nhiều dân cư sống
xung quanh, nhiều chợ cóc…