Xác định hàm lượng DDT trong nước bằng thiết bị sắc ký khí khối phổ GCMS

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt chương trình đào tạo trong nhà trường với phương châm học
đi đôi với hành, mỗi sinh viên khi ra trường cần phải chuẩn bị cho mình kiến thức cần
thiết, chuyên môn vững vàng. Thời gian thực tập là thời gian để sinh viên học tập, rút
ra kinh nghiệm với môi trường làm việc trước khi hoàn thành khoá học. Mỗi sinh viên
mang những kiến thức đã được học trong trường để làm quen với công việc mới, tạo
điều kiện thuận lợi cho công việc sau này.
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban lãnh đạo, Viện trưởng
Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã quan tâm, giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em được tìm hiểu và thực tập tại Cơ quan.
Em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn ThS. Lê Thu Thủy đã truyền
đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm và nhiệt tình hướng dẫn để em hoàn thành tốt trong
thời gian thực tập này.
Em xin chân thành cảm ơn đến TS. Lê Trường Giang cùng toàn thể tập thể cán
bộ, nhân viên của Phòng Hoá sinh môi trường – Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ, hỗ trợ em trong suốt thời gian
thực tập tại Cơ quan.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Đỗ Tiến Hưng


MỤC LỤC
NHẬT KÝ THỰC TẬP......................................................................................................24
PHỤ LỤC 2. HÌNH ẢNH MỘT SỐ MÁY MÓC..............................................................26


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn chuyên đề thực tập
Việt Nam, cũng như nhiều nước khác, đang tồn tại các vấn đề về ô nhiễm bởi
một số hóa chất bảo vệ thực vật thuộc nhóm các chất hữu cơ ô nhiễm khó phân huỷ,
điển hình là Dichloro Diphenyl Trichloroethane (DDT). DDT đã từng được sử dụng ở
Việt Nam với khối lượng lớn, chủ yếu dùng làm thuốc trừ sâu và thuốc diệt muỗi.
Ngày nay, DDT đã bị cấm sử dụng do độc tính rất cao, gây ảnh hưởng xấu đến
sức khỏe của con người như các bệnh ung thư tiềm tàng, tác động xấu đến hệ thần
kinh, hệ miễn dịch và hệ nội tiết của con người. cũng như ảnh hưởng nghiêm trọng đến
chất lượng môi trường như: gây ô nhiễm môi trường đất, nước.
DDT khi được sử dụng trong nông nghiệp sẽ tồn tại trong đất, nước. DDT là
một chất khó phân hủy, tồn tại lâu dài trong đất chính vì thế nó gây ô nhiễm đặc biệt
nghiêm trọng đối với môi trường đất.
Trong những năm gần đây, tại Việt Nam, việc phân tích DDT đã trở nên dễ
dàng, độ chính xác cao, trang thiết bị không quá phức tạp nhờ các kĩ thuật sắc ký khí
(GC) và sắc ký lỏng (LC). Trong đó, sắc ký khí, đặc biệt là kỹ thuật sắc ký khí ghép
khối phổ (GC/MS) đã trở thành một thiết bị hữu hiệu trong xác định, nghiên cứu, định
tính, định lượng DDT.
Ngoài ra, trong quá trình thực tập, tôi thường xuyên được tiếp nhận các kiến
thức, được rèn luyện kỹ năng xử lý mẫu trong phân tích hữu cơ và áp dụng kiến thức
đã học vào công việc thực tế tại Phòng Hóa sinh môi trường. Do đó, tôi quyết định lựa
chọn đề tài: “Xác định hàm lượng DDT trong nước bằng thiết bị sắc ký khí khối phổ
GC/MS” làm chuyên đề cho báo cáo thực tập tốt nghiệp của mình.
2. Đối tượng, phạm vi và phương pháp thực hiện chuyên đề thực tập
Đối tượng thực hiện: DDT trong nước mặt (Mẫu dịch vụ của Phòng Hóa sinh môi
trường)
Phạm vi thực hiện:
- Về không gian: Phòng Hóa sinh môi trường – Viện Hóa học
- Về thời gian: Từ 19/01/2015 đến 10/04/2015
Phương pháp thực hiện:
- Phương pháp thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu:

3


Tiến hành thu thập các dữ liệu, thông tin có sẵn liên quan đến nội dung của
chuyên đề nghiên cứu.
- Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm:
Phân tích hàm lượng DDT trong các mẫu nước theo phương pháp nội bộ sử
dụng máy sắc ký khí khối phổ GC/MS tại phòng Hóa sinh môi trường – Viện Hóa học.
- Phương pháp tính toán, xử lý số liệu:
Sừ dụng các công thức toán học, và phần mềm Microsoft Office Excel để
tính toán và đánh giá bằng cách so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
3. Mục tiêu và nội dung của chuyên đề
Mục tiêu:
- Tìm hiểu về DDT và ảnh hưởng của DDT đến môi trường, sức khỏe con người.
- Xác định DDT trong mẫu nước mặt và đưa ra nhận xét về hàm lượng DDT so với
QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
- Rèn luyện kỹ năng xử lý mẫu, nâng cao tay nghề trong quá trình thực tập, áp
dụng kiến thức đã học vào thực tế.
- Sử dụng thành thạo các thiết bị trong quá trình xử lý và phân tích mẫu.
Nội dung thực hiện:
- Thu thập tài liệu liên quan đến đối tượng của đề tài.
- Thực hiện xử lý và phân tích mẫu.
- Xử lý số liệu, so sánh với QCVN 15:2008/BTNMT, nhận xét.

4


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP

1.1. Giới thiệu về đơn vị thực tập
•
•
•
•
•

Đơn vị: Viện Hóa học – Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam
Địa chỉ: Nhà A18, số 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: (+84)(4) 3756.4312
Fax: (+84)(4) 3836.1283
Email:
Website: ich.ac.vn
Ban lãnh đạo:
Viện trưởng: PGS.TS. Nguyễn Văn Tuyến
Phó viện trưởng: PGS.TS. Vũ Anh Tuấn
ThS. Trần Văn Chín
TS. Ngô Quốc Anh
TS. Vũ Đức Lợi

1.2. Cơ cấu tổ chức
Cơ cấu tổ chức khoa học gồm 5 hướng (23 phòng chuyên môn):
- Hướng Khoa học và Công nghệ Polyme
Nhóm trưởng: GS. TS. Nguyễn Đức Nghĩa
Nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu về hoá học, biến đổi hoá học các hợp chất cao phân tử cũng như khoa
học các vật liệu có tính năng đặc biệt, các vật liệu tiên tiến trên cơ sở polyme, polyme
thiên nhiên để sử dụng trong các ngành: y dược học, điện tử, quang tử, nông nghiệp,
thực phẩm, bảo vệ môi trường và an ninh quốc phòng.
+ Nghiên cứu triển khai các công nghệ tiên tiến để chế tạo các vật liệu cao cấp trên cơ

sở polyme.
- Hướng Hóa phân tích
Nhóm trưởng: PGS.TS. Lê Lan Anh
Nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu căn cứ khoa học tăng độ nhạy, độ chính xác và tính chọn lọc của các
phương pháp phân tích hoá lý, vật lý hiện đại xác định vết các chất.
5


+ Nghiên cứu triển khai, hoàn thiện, thích nghi, tối ưu, chuẩn hoá các phương pháp
phân tích tiên tiến xác định chính xác loại, lượng, nhóm chức và cấu trúc các chất, các
hợp chất.
- Hướng Hóa môi trường
Nhóm trưởng: GS.TS. Lê Quốc Hùng
Nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu các phương pháp và thiết bị khảo sát, quan trắc và đánh giá chất lượng
nước.
+ Nghiên cứu, xây dựng các quy trình công nghệ xử lý chất hữu cơ, vô cơ và kim loại
nặng trong nước thải, nước sinh hoạt.
- Hướng Vô cơ - Hóa lý
Nhóm trưởng: PGS.TS. Vũ Anh Tuấn
Nội dung nghiên cứu:
+ Tổng hợp và nghiên cứu tính chất bề mặt, tính chất xúc tác - hấp phụ của các vật
liệu aluminosilicat, aluminophosphat, các hệ oxit có cấu trúc vô định hình, bán tinh
thể, tinh thể chứa những hệ thống mao quản kích thước nanomet (gọi tắt là vật liệu vô
cơ mao quản) được sử dụng làm hấp phụ và xúc tác cho công nghiệp lọc hoá dầu và xử
lý môi trường.
+ Tổng hợp và nghiên cứu tính chất hoá lý và điện hoá của các hệ vật liệu tích trữ và
chuyển hoá năng lượng để sử dụng trong nguồn điện hoá học mới.
+ Sử dụng các phương pháp hoá lý hiện đại và các phần mềm chuyên dụng để phân

tích cấu trúc chất, nghiên cứu tương quan định lượng giữa cấu trúc và hoạt tính cũng
như động học và cơ chế của các hệ hoá học và sinh học.
- Hướng Hóa sinh hữu cơ
Nhóm trưởng: PGS.TS. Nguyễn Văn Hùng
Nội dung nghiên cứu:
+ Điều tra, nghiên cứu nguồn tài nguyên sinh học trên mặt đất và dưới biển của Việt
Nam. Phát hiện các chất có khả năng dùng làm thuốc chữa bệnh cho người, gia súc và
cây trồng, các chất sử dụng trong ngành hương liệu, mỹ phẩm, nông nghiệp và đời
sống.
6


+ Tiến hành tổng hợp và bán tổng họp các chất có giá trị kinh tế, khoa học cao để sử
dụng trong các ngành y dược học, hương liệu, mỹ phẩm, nông nghiệp, công nghiệp và
các ngành khác.
Đội ngũ cán bộ
Hiện nay, tổng số cán bộ công chức trong biên chế của Viện Hoá học là 136
người, trong đó có 6 GS, 15 PGS; 32 TS; 66 cử nhân và kỹ sư, 17 trung cấp và công
nhân kỹ thuật. Ngoài ra có 110 cán bộ hợp đồng lao động dài hạn.
1.3. Chức năng nhiệm vụ
- Nghiên cứu khoa học cơ bản có định hướng và có tầm quan trọng đối với Việt Nam
trong các lĩnh vực: Hóa vô cơ, Hóa lý, Hóa phân tích, Hóa lý thuyết, Điện hóa, Hóa
hữu cơ, Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Hóa Polyme, Hoá sinh, Hoá môi trường và
Công nghệ hoá học.
- Nghiên cứu ứng dụng và triển khai các thành tựu của hóa học vào công nghiệp, nông
nghiệp và đời sống.
- Đào tạo sau đại học.
- Xây dựng và phát triển các mối quan hệ và hợp tác nghiên cứu khoa học, triển khai
và đào tạo với các viện nghiên cứu, các trường đại học, các cơ sở sản xuất trong và
ngoài nước.

1.4. Các dự án đã và đang làm
- Các công trình nghiên cứu điều tra sàng lọc các hoạt chất từ thực vật Việt Nam: đã
xác định hàng trăm chất mới, có cấu trúc lý thú và hoạt tính sinh học tốt từ cây cỏ
nước ta. Đăng hàng trăm bài báo khoa học tại các tạp chí hàng đầu của quốc tế và
trong nước.
- Xây dựng quy trình công nghệ có tính khả thi và hiệu quả kinh tế để chiết suất
artemisinin từ cây thanh hao hoa vàng làm thuốc sốt rét; rutin từ hoa hoè làm thuốc
chống cao huyết áp; rotundin từ củ bình vôi làm thuốc an thần.
- Nghiên cứu và sản xuất thử lượng lớn tinh dầu, hương liệu có chất lượng tốt, giá
thành thấp so với hàng nhập khẩu để dùng trong các xí nghiệp chế biến thực phẩm,
bánh kẹo, nước giải khát, thuốc lá…
- Nghiên cứu và sản xuất thử chế phẩm thuốc trừ sâu thảo mộc có hiệu lực trừ sâu tốt
và thân thiện với môi trường.

7


- Nghiên cứu và tổng hợp được một số biệt dược (quy mô phòng thí nghiệm) dùng làm
thuốc chữa ung thư, tiểu đường, sốt rét, thuốc chữa bệnh HIV/AIDS, cúm gia cầm
H5N1, thuốc kháng vi rút...
- Nghiên cứu và xây dựng quy trình công nghệ, sản xuất thử chitin/chitosan dùng trong
y tế (màng băng, màng sinh học, thuốc kem), thực phẩm bổ dưỡng, bảo quản thực
phẩm…
- Nghiên cứu cơ bản và chế tạo thử ắc quy NiMH có chất lượng tốt.
- Chế tạo thiết bị phân tích điện hoá và thiết bị kiểm tra chất lượng nước trên diện rộng
tự động điều khiển bằng vi tính được sử dụng trong nước và nước ngoài; thiết bị kiểm
tra chất lượng trong công nghiệp chế tạo pin.
- Chế tạo các polyme nanocompozit, các polyme dẫn phục vụ lĩnh vực đời sống và an
ninh quốc phòng.
- Xây dựng quy trình và chế tạo thiết bị xử lý nước thải của các xí nghiệp chế biến

thuỷ, hải sản. Chế tạo thiết bị và vật liệu xử lý nước phèn đồng bằng sông Cửu Long
dùng cho các hộ gia đình và các cụm dân cư.
- Nghiên cứu và xây dựng quy trình công nghệ, sản xuất thử một số vật liệu mới trên
cơ sở các polyme, polyme nanocompozit có tính chất đặc biệt, được sử dụng để chế
tạo đệm chống va đập tàu biển, đế giầy, guốc hãm tàu hoả, xử lý ô nhiễm dầu, giữ
nước cho cây trồng, các sản phẩm trong công nghiệp in, điện và điện tử.
- Nghiên cứu các hiệu ứng, các chất tăng cường, điện cực biến tính, sensor điện hoá
cũng như các phép đo hiện đại có sử dụng máy vi tính, xây dựng các phương pháp đo
quang phân tử, đo quang nguyên tử, sắc ký và điện hoá hiện đại để xác định sự phân
bố các nhóm chức, các dạng cấu trúc hoá học các chất vô cơ và hữu cơ trong các mẫu
tự nhiên phức tạp với độ chính xác và chọn lọc cao.
- Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo các vật liệu rây phân tử từ nguyên liệu trong
nước đạt chất lượng cao dùng làm chất hấp phụ và xúc tác cho hoá lọc dầu và xử lý
môi trường và y tế.
- Nghiên cứu tổng hợp thuốc chữa bệnh cúm do vi rút H5N1 gây ra từ nguồn nguyên
liệu trong nước. Sản phẩm sử dụng nguyên liệu sẵn có trong nước nhằm sẵn sàng ứng
phó cho công tác phòng chống dịch bệnh nguy hiểm.
- Thiết kế và chế tạo được hệ máy phân tích cực phổ đa năng CPA-HH5. Sản phẩm
tổng hợp từ kết quả của một số đề tài cơ sở và Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
8


- Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano chitosan ứng dụng trong dược phẩm, sinh học và
nông nghiệp. Sản phẩm đã đưa vào thử nghiệm quy mô rộng cho lúa ở các địa phương
Hưng Yên, Sóc Trăng.
- Nghiên cứu chế tạo vật liệu sử dụng trong lĩnh vực bảo quản quả (vải, nhãn, mận)
thuộc Chương trình "Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ vật liệu”.
- Nghiên cứu chế tạo và triển khai sản xuất bột canxi hydroxyapatite kích thước nano
dùng làm thực phẩm chức năng và nguyên liệu bào chế thuốc chống loãng xương. Đây

là sản phẩm bổ sung canxi hiệu quả cao, hướng đến đối tượng sử dụng là trẻ em, người
cao tuổi.
- Hoàn thành việc nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng thuốc hỗ trợ cắt cơn cai nghiện ma
túy Heantos 4 (đã được Bộ Y tế nghiệm thu và cấp Giấy chứng nhận). Chủ tịch Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã có Quyết định số 1366/QĐ-KHCNVN ngày
21/10/2011 về việc phê duyệt phương án hợp tác phát triển và chuyển giao công nghệ
sử dụng sáng chế bài thuốc Heantos.
1.5. Hợp tác quốc tế
Viện đã thiết lập được các mối quan hệ hợp tác nghiên cứu khoa học với nhiều
nước, với các tổ chức quốc tế và các công ty trên thế giới như: Pháp, Đức, Bỉ, Hàn
Quốc, Nhật Bản, Nga, Mỹ, Trung Quốc, Úc, Canada, UNESCO, UNDP, UNOPS,
WHO, Công ty TIBOTEC (Bỉ), hãng Bayer (Đức)...
1.6. Phòng Hóa sinh môi trường
1.6.1. Lĩnh vực nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của Phòng Hóa sinh môi trường là phát triển những ý
tưởng cơ bản mới và mở rộng ứng dụng kỹ thuật khối phổ trong các lĩnh vực nghiên
cứu như:
- Hóa học phân tích (định lượng các chất ô nhiễm, chất độc, chất gây nghiện...).
- Hóa sinh (phân tích các HCBVTV, các chất hữu cơ khác có trong môi trường, trong
động vật và thực vật).
- Các sản phẩm phân hủy trong môi trường tự nhiên hoặc bằng các phương pháp oxy
hóa tiên tiến.
- Các quá trình chuyển hóa chất trong môi trường và các quá trình sinh địa hóa.
1.6.2. Ứng dụng

9


- Xác định khối lượng phân tử, nhận dạng các hợp chất, xác định đặc điểm của các
peptit, phân tích khối phổ...

- Phân tích các chỉ tiêu vô cơ (kim loại nặng, tổng nitơ, tổng photpho,...) và các chất
hữu cơ (HCBVTV, kháng sinh...) trong nước, đất, khí, thực phẩm, cây cỏ, bệnh phẩm.
- Phân tích các độc chất và chất gây nghiện.
- Chiết tách, tinh chế và tổng hợp các tiền chất để sản xuất thuốc.
- Đánh giá tác động môi trường.
- Nghiên cứu thử nghiệm các công nghệ xử lý nước.
1.6.3. Hợp tác
- Thông qua các đề tài, dự án nghiên cứu, phòng Hóa sinh môi trường đã tạo được sự
hợp tác bền vững với nhiều viện nghiên cứu, trường đại học tại Hà Nội và trên cả nước
cũng như với các doanh nghiệp.
- Phòng Hóa sinh môi trường cũng đã và đang phát triển hợp tác quốc tế thông qua các
dự án hợp tác nghiên cứu với các trường đại học Poitiers, Paris VI, AgroParisTech
(Pháp), đại học Antwerp, Ghent (Bỉ), đại học Copenhagen (Đan Mạch)...

10


CHƯƠNG 2. KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ THỰC TẬP
2.1. Tìm hiểu về DDT và ảnh hưởng của DDT đến môi trường, sức khỏe con
người
- Tên thông thường: Dichloro Diphenyl Trichloroethane (DDT)
- Danh pháp: 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl) ethane
- Khối lượng phân tử: 354,5 đvC
- Công thức phân tử: C14H9Cl5
- Công thức cấu tạo:

Một số thuộc tính của DDT được liệt kê trong bảng 1 dưới đây:
Bảng 1: Một số thuộc tính của DDT
Thuộc tính

Thông tin

Màu sắc

DDT tinh khiết có màu trắng

Mùi

DDT tinh khiết không mùi

Trạng thái vật lý

Rắn

Nhiệt độ nóng chảy

108,5oC

Nhiệt độ sôi

260oC

Tỷ trọng

1,55

Tính tan

- Rất ít tan trong nước
- Tan trong một số dung môi hữu cơ như axeton, benzen...

DDT là hợp chất hoá học được nhà khoa học Othmar Zeidler (Áo) tổng hợp ra
vào năm 1874. Đến năm 1939, nhà hoá học Paul Hermann Mülle (Thụy Sĩ) phát hiện
chất này có khả năng diệt côn trùng và sâu bọ rất hiệu quả. Khám phá này mang lại
cho ông giải Nobel về y khoa năm 1948 và DDT đã được sử dụng rộng rãi khắp thế
giới cho việc khử trùng và kiểm soát mầm mống gây bệnh sốt rét. Thuốc DDT vừa ra
đời đã tỏ rõ tác dụng trong việc tiêu diệt các loại côn trùng có hại trong nông nghiệp.
Hầu như tất cả các loại sâu bọ có hại đều bị chết khi gặp phải DDT. Trong chiến tranh
thế giới lần thứ hai, người ra đã dùng DDT để tiêu diệt rất hiệu nghiệm loại bọ chét,
giúp cho các binh sĩ chiến đấu ở Bắc Phi thoát khỏi nạn dịch thương hàn do bọ chét
11


lây truyền. Tiếp đó, Tổ chức Y tế thế giới đã dùng DDT để diệt muỗi và thu được
thành công lớn trong việc ngăn chặn bệnh sốt rét lây lan. DDT rất dễ sản xuất, có thể
sản xuất một lượng lớn và giá thành rẻ. Do đó, từ năm 1943 thì DDT được sản xuất
quy mô lớn và đưa vào sử dụng đại trà.
Nhưng khoảng 30 năm sau, DDT bị cấm sản xuất và sử dụng. Khi DDT mới ra
đời, đúng là nó có khả năng tiêu diệt nhiều loài côn trùng, bọ rầy gây hại. Nhưng chỉ
mười mấy năm sau đã có một số loại côn trùng có hại không sợ DDT nữa. Chúng đã
nhờn với DDT. Đến năm 1960 đã có 137 loại côn trùng có hại nhờn thuốc DDT. Chưa
hết, DDT đã kém hiệu quả trong việc tiêu diệt côn trùng có hại, lại còn giết chết khá
nhiều chim chuyên ăn côn trùng có hại. Do DDT có thành phần tương đối ổn định nên
khó bị phân giải trong môi trường tự nhiên và thâm nhập vào cơ thể các loại chim theo
hệ thống nước, thực vật phù du, động vật phù du, tôm cá nhỏ... DDT khi ở trong nước
có nồng độ không đáng kể, nhưng khi xâm nhập vào cơ thể chim, nồng độ của DDT sẽ
tăng lên hàng triệu lần khiến chim nếu không bị chết cũng mất khả năng sinh sản. Đây
là điều mà con người không ngờ tới.
Cũng do được sử dụng khắp thế giới, DDT qua nước và thực phẩm xâm nhập
vào cơ thể con người, phá hủy nội tiết tố giới tính của con người, gây ra các bệnh về

thần kinh, ảnh hưởng tới công năng của gan. Hậu quả này xảy ra cũng ngoài dự kiến
của con người.
DDT xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều cách khác nhau: hấp thụ
xuyên qua các lỗ chân lông trên da; đi vào thực quản qua thức ăn hoặc nước uống; đi
vào khí quản qua đường hô hấp. Tùy theo vùng sinh sống và cách sinh hoạt, con người
có thể bị nhiễm độc trực tiếp hay gián tiếp như sau: người dân sống trong vùng nông
nghiệp chuyên canh về lúa có thể bị nhiễm độc qua đường nước; người dân sống trong
vùng chuyên canh về thực phẩm xanh như các loại hoa màu thường bị nhiễm qua
đường hô hấp; còn người dân ở đô thị bị nhiễm khi tiêu thụ sản phẩm đã bị nhiễm độc.
DDT theo vào cơ thể con người qua những lương thực như thịt, cá, sữa, gạo bắp. Sau
khi ăn vào, chất độc sẽ theo vào hệ thống tuần hoàn máu. Sau đó sẽ tích lũy vào trong
các tế bào mỡ, óc, gan và các bộ phận khác. Tiếp xúc trực tiếp với DDT làm cho da bị
ngứa, khó chịu khi chạm vào mắt và làm chảy nước mũi khi hít vào. Ở liều lượng cao
hơn, có thể ảnh hưởng lên hệ thần kinh và khi trực tiếp tiếp xúc với DDT trong thời
gian dài có thể bị sơ gan.
DDT bị nghiêm cấm sử dụng vào năm 1972 ở Mỹ sau khi người ta phát hiện
hóa chất này gây tổn thương khả năng sinh sản cho một số loài chim. Tuy nhiên, DDT
12


vẫn có thể tồn dư trong môi trường qua nhiều năm. Các hiện tượng sau đây được quan
sát trong trường hợp bị nhiễm DDT từ nhẹ như: nhức đầu, cảm thấy người yếu dần, tê
các đầu ngón tay ngón chân, thường hay bị chóng mặt; cho tới nặng hơn như: mất trí
nhớ, sống trong tâm trạng hồi hộp thường xuyên, bị co thắt ở cơ ngực, không kiểm
soát được đường tiểu, thở rất khó khăn và đôi khi bị động kinh. Tệ hại hơn nữa, nhiều
bà mẹ đã bị sẩy thai trong vùng ảnh hưởng của DDT. Nhiều nông dân sống trong
những vùng trên đã từng bị ung thư đường tiêu hóa. Ðiều này đã nói lên tầm quan
trọng của hậu quả của DDT sau một thời gian sử dụng dài hạn. Kể từ năm 1974, trên
thế giới đã ngừng sản xuất DDT.
2.2. Tìm hiểu một số phương pháp định lượng DDT

2.2.1. Sắc ký lớp mỏng
Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatographic) là một kĩ thuật sắc ký được
dùng để tách các chất trong hỗn hợp. Các cấu tử của hỗn hợp được tách ra khỏi nhau
nhờ khả năng di chuyển khác nhau theo pha động trên một pha tĩnh cho trước, pha
động di chuyển trên pha tĩnh nhờ lực mao quản. Các cấu tử trên lớp mỏng được phát
hiện nhờ thuốc phát hiện màu, phát huỳnh quang hoặc soi UV để nhận biết các cấu tử.
Vào năm 1971, sắc ký lớp mỏng đã được sử dụng để định lượng DDT. DDT
được tách trên lớp mỏng với chất hấp phụ là nhôm oxit và pha động là n-hexan. Hiện
sắc đồ bằng dung dịch AgNO 3 trong amoniac và aceton, sau đó soi tia UV. Trong môi
trường kiềm, nguyên tử clo trong DDT tách ra thạo thành AgCl và sau đó AgCl bị
phân hủy thành Ag dưới ánh sáng tử ngoại.
Đây là một phương pháp dễ thực hiện, giới hạn định lượng thấp, thiết bị tương
đối rẻ tiền và ít phức tạp. Ngày này, sắc ký lớp mỏng ít được sử dụng do mức độ tự
động hóa không cao, độ chính xác phụ thuộc vào mắt người thực hiện phân tích, độ
phân giải kém nên khó đảm bảo độ đúng của kết quả phân tích định lượng, nhất là
trong phân tích vết.
2.2.2. Sắc ký giấy
Sắc ký giấy (Paper chromatography) được sử dụng trước khi có sắc ký lớp
mỏng. Sắc ký giấy có pha động là chất lỏng, thường là hỗn hợp của hai hay nhiều dung
môi khác nhau. Pha tĩnh lỏng được tẩm vào chất mang là loại giấy đặc biệt thường gọi
là giấy sắc ký. Vì vậy nên phương pháp này được gọi là sắc ký giấy.
Đây là một phương pháp dễ thực hiện, thao tác đơn giản, thiết bị tương đối rẻ
tiền. Tuy nhiên việc tách chiết bằng sắc ký giấy lâu hơn sắc ký lớp mỏng từ 4-5 lần và
13


giới hạn phát hiện của sắc ký giấy cũng thấp hơn, nên ngày nay, phương pháp này hầu
như không còn được sử dụng.
2.2.3. Sắc ký khí đầu dò bắt điện tử
Phương pháp sắc ký khí đầu dò bắt điện tử (Gas chromatography Electron

Capture Detector) là kĩ thuật tách chất từ hỗn hợp các cấu tử ở dạng hơi nhờ vào sự di
chuyển khác nhau của chúng thông qua cột chứa pha tĩnh là chất lỏng hoặc rắn. Các
chất cần tách di chuyển qua cột nhờ pha động ở dạng khí và chúng sẽ được phát hiện
từ pha khí sau khi được rửa giải ra ở cuối cột. Bộ phận ECD sẽ sinh ra một tín hiệu
điện, được khuếch đại và được ghi lại dưới dạng sắc đồ biểu diễn nồng độ các cấu tử
cần tách theo thời gian.
Kỹ thuật này hiện nay được sử dụng nhiều trong định lượng các hợp chất hữu
cơ nhóm cơ clo. Thời gian phân tích ngắn, độ nhạy cao nhờ đầu dò ECD, thể tích mẫu
phân tích nhỏ. Tuy nhiên, với các hợp chất có nền mẫu phức tạp, có chứa nhiều
nguyên tố có độ âm điện cao sẽ không loại trừ hết được ảnh hưởng của nền mẫu.
2.2.4. Sắc ký khí ghép khối phổ
Sắc ký khí ghép khối phổ (Gas Chromatography Mass Spectometry) là một
trong những phương pháp sắc ký hiện đại nhất hiện nay, được sử dụng trong các
nghiên cứu và phân tích kết hợp. Thiết bị này được cấu tạo thành 2 phần: phần sắc ký
khí (GC) dùng để phân tích hỗn hợp các chất và tìm ra chất cần phân tích, phần khối
phổ (MS) mô tả các hợp phần riêng lẻ bằng cách mô tả số khối. Bằng sự kết hợp 2 kỹ
thuật này các nhà hóa học có thể đánh giá, phân tích định tính và định lượng và có
cách giải quyết đối với một số hóa chất.
Sắc ký khí ghép khối phổ có thể phân tích các hỗn hợp hóa chất phức tạp như
không khí, nước… Nếu trong mẫu có một chất lạ xuất hiện, khối phổ có thể nhận dạng
cấu trúc hóa học của nó. Cấu trúc của chất này sau đó được so sánh với một thư viện
cấu trúc các chất đã biết. Nếu không tìm ra được chất tương ứng trong thư viện phổ thì
nhà nghiên cứu, có thể dựa trên cấu trúc mới tìm được để phát triển các ý tưởng về cấu
trúc hóa học. Nói cách khác, nhà nghiên cứu thu được một dữ liệu mới và có thể đóng
góp vào thư viện cấu trúc nói trên, sau khi tiến hành thêm các biện pháp để xác định
chính xác loại hợp chất mới này.
Khi GC kết hợp với MS, nó sẽ trở thành một máy phân tích đa năng, các nhà
nghiên cứu hóa học có thể hòa tan hỗn hợp các hợp chất hữu cơ, tách chiết và bơm vào
máy để nhận dạng chúng, hơn nữa các nhà nghiên cứu cũng xác định nồng độ của mỗi
thành phần hóa chất.

14


Ngày nay, đây là kỹ thuật phân tích lý tưởng với thể tích mẫu phân tích ít hơn,
ít bị nhiễu nền, có độ nhạy cao, xác định được cấu trúc hóa học của hợp chất cần phân
tích. Kỹ thuật GC/MS cho thông tin định tính và định lượng tốt hơn, vì ngoài thu thập
thông tin từ thời gian lưu, ta còn thu thập thông tin từ các giá trị m/z, so sánh với thư
viện phổ chuẩn. Đây là kỹ thuật thích hợp để định lượng DDT tốt nhất hiện nay.
2.3. Quy trình phân tích
Phân tích hàm lượng DDT trong nước bằng thiết bị sắc ký khí khối phổ GC/MS
theo phương pháp nội bộ của phòng Hóa sinh môi trường – Viện Hóa học.
2.3.1. Nguyên tắc
DDT trong mẫu nước mặt được chiết bằng dung môi dichloromethane theo
phương pháp chiết lỏng – lỏng không liên tục. Sau đó dịch chiết được làm giàu bằng
phương pháp cô khí nitơ về thể tích 1ml. Chất cần phân tích sẽ được định lượng bằng
thiết bị sắc ký khí khối phổ (GC/MS).
2.3.2. Dụng cụ và thiết bị
- Máy sắc ký khí khối phổ Shimadzu GC-MS –QP2010;
- Máy cất quay chân không Buchi Rotavapor Model R114;
- Bơm tiêm Hamilton;
- Máy lắc mẫu đứng;
- Bộ cô khí nitơ;
- Thiết bị siêu âm để rửa dụng cụ;
- Cân phân tích;
- Autopipet 1000 µl;
- Các vial đựng mẫu;
- Bình chiết;
- Ống tube nâu;
- Các dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm;
- Giấy lọc;

- Giấy nhôm.
2.3.3. Hóa chất
- Các dung môi tinh khiết: dichloromethane, n-hexan, axeton (Merck);
15


- Các muối tinh khiết: NaCl, Na2SO4 (Merck)
- Dung dịch chuẩn 4,4’- DDT (Aldrich).
2.3.4. Chuẩn bị các điều kiện xử lý mẫu và phân tích
a. Làm sạch các dụng cụ thủy tinh
- Các dụng cụ thủy tinh nhỏ được rung siêu âm với chất tẩy rửa trong mười phút, sau
đó rửa sạch lại bằng nước máy, tráng kỹ lại bằng nước cất. Tiếp theo, tráng bằng dung
môi hữu cơ axeton.
- Các dụng cụ thủy tinh lớn được ngâm rửa trong chất tẩy rửa, sau đó rửa sạch bằng
nước máy, tráng kỹ bằng nước cất. Tiếp theo, được tráng bằng dung môi hữu cơ
axeton.
- Sấy tất cả các dụng cụ ở nhiệt độ 1800C trong 2 giờ.
b. Chuẩn bị dung dịch chuẩn
Từ dung dịch chuẩn gốc 4,4’-DDT 10 ppm, tiến hành pha loãng bằng autopipet
và kim Hamilton 100μl, sử dụng dung môi n-hexan để được dung dịch có nồng độ
2ppm. Cụ thể cách pha dung dịch chuẩn như sau: Dùng autopipet để lấy chính xác 800
µl dung môi n-hexan vào vial, sau đó dùng kim hamilton dung tích 100 µl để lấy chính
xác 200 µl dung dịch chuẩn gốc 4,4’-DDT nồng độ 10 ppm.
c. Chuẩn bị các điều kiện phân tích
Thiết bị sử dụng để phân tích là máy GC/MS. Bơm 1 µl mẫu sử dụng hệ lấy
mẫu tự động AOC-20S và chế độ bơm tự động AOC-20i (của hãng Shimadzu). Cột
sắc ký DB5 (dày 0,25 µm, dài 29 m, đường kính 0,25 mm).
Các thông số của thiết bị GC được đặt theo các điều kiện chuẩn như sau:
- Nhiệt độ lò cột: 150oC
- Nhiệt độ cổng bơm: 230oC

- Chế độ bơm mẫu không chia dòng
- Thời gian lấy mẫu 1,00 phút
- Khí mang: Heli tinh khiết với tốc độc dòng thổi là 1,20 ml/phút
- Áp suất: 72 kPa
- Tốc độ dòng: 7,8 ml/phút
- Dòng cột: 0,77 ml/phút
16


Chương trình nhiệt độ lò cột: Nhiệt độ cột ban đầu 150 oC, giữ trong 2 phút.
Tăng lên 280oC với tốc độ 8oC/phút, giữ trong 10 phút. Tổng thời gian phân tích là
16,25 phút
Chế độ MS được đặt như sau:
- Nhiệt độ nguồn ion: 220oC
- Nhiệt độ interface: 220oC
- Thời gian cắt dung môi: 4,5 phút
2.3.5. Quy trình phân tích
a. Xây dựng đường chuẩn
Dung dịch chuẩn DDT được pha trong dung môi n-hexan theo thứ tự như sau:
- Từ dung dịch chuẩn nồng độ 1ppm pha thành một dãy dung dịch chuẩn với các nồng
độ: 5 ppb, 10 ppb, 25 ppb, 50 ppb, 100 ppb.
- Các dung dịch chuẩn này được bơm lên thiết bị phân tích GC/MS bằng kĩ thuật bơm
mẫu tự động. Đường chuẩn là đường biểu diễn sự phụ thuộc của diện tích pic và nồng
độ chất cần phân tích.
b. Phân tích mẫu
Xử lý mẫu
- Lấy 500ml mẫu nước cho vào bình chiết, thêm 25 g muối NaCl. Lắc bằng tay đến khi
tan hết muối.
- Tiếp theo cho vào bình chiết 50 ml dichloromethane. Tiến hành lắp bình chiết vào
máy lắc đứng trong 10 phút với tốc độ 300 vòng/phút. Sau đó để yên cho dung dịch

phân lớp trong 10 phút. Chiết lấy phần phân lớp phía dưới. Chiết lại phần nước lần thứ
2 tương tự như trên.
- Toàn bộ dung dịch chiết được chảy qua phễu lọc có chứa 5g muối Na 2SO4 vào bình
quả lê.
- Cô dịch chiết trong bình quả lê đến khoảng 5ml, thêm 10 ml n-hexan. Sau đó tiếp tục
cô quay đến 1-2 ml bằng thiết bị quay cất chân không trong điều kiện nhiệu độ là 30 oC
và áp suất 600 mBar.
- Chuyển toàn bộ dung dịch sau quay cất vào tube nâu, tráng sạch bình quả lê bằng
dung môi n-hexane đến khi thể tích trong tube khoảng 8ml.
- Cô mẫu về 1 ml bằng bộ cô khí nitơ.
17


- Chuyển dung dịch mẫu sau khi cô nitơ vào lọ vial.
Phân tích
Sử dụng bộ bơm mẫu tự động, bơm 1 µl dung dịch lên máy GC/MS, ghi diện
tích pic.
2.3.6. Tính kết quả
Phương trình đường chuẩn xây dựng được có dạng:
y = ax + b
Trong đó: y là diện tích pic,
x là nồng độ DDT (ppb)
Từ diện tích pic của các mẫu thu được sau khi phân tích trên GC/MS, thay vào
đường chuẩn thu được nồng độ của chất cần phân tích (Cđ) trong vial 1ml
Hàm lượng DDT trong mẫu nước được tính theo công thức:
X = (ppb)
Trong đó: X là hàm lượng DDT trong 500 ml dung dịch mẫu (ppb),
Cđ là hàm lượng DDT trong vial (ppb)
Vđ là thể tích vial đem phân tích (1 ml),
Vm thể tích mẫu (500 ml).

18


Quy trình tiến hành có thể tóm tắt theo sơ đồ sau:
Lấy 500 ml mẫu nước vào bình chiết
+ 25 g NaCl
+ 50 ml dichloromethane
(lặp lại 2 lần)
Lắc bằng máy, để 10 phút cho phân lớp, chiết
Đi qua phễu lọc chứa 5g muối Na2SO4
Chuyển vào bình quả lê

Cô quay chân không
tới 5 ml
+ 10 ml n-hexan
Cô quay tiếp tới khoảng 1 ml

Tráng bình quả lê bằng n- hexan
Chuyển vào tube nâu

Cô nitơ về 1ml

Phân tích GC/MS

19


2.4. Kết quả phân tích và nhận xét
2.4.1. Phương trình đường chuẩn

Từ dung dịch hỗn hợp chuẩn gốc nồng độ ppm, chúng tôi đã tiến hành pha
loãng dần thành các dung dịch có nồng độ thấp hơn để xây dựng đường chuẩn. Nồng
độ các dung dịch chuẩn được lựa chọn để xây dựng đường chuẩn là: 5 ppb, 10 ppb, 25
ppb. 50 ppb, 100 ppb. Kết quả phân tích chúng tôi sẽ sử dụng đường chuẩn này để xác
định nồng độ chất cần phân tích trong mẫu phân tích.
Nồng độ (ppb)

Diện tích pic

5

457,5

10

879,6

25

2348,7

50

5137,4

100

10474,7

Diện tích pic

Phương trình đường chuẩn xây dựng được là: y = 106,2x – 178,7 (R2 = 0,999)

2.4.2. Kết quả phân tích
Kết quả phân tích DDT trong các mẫu nước được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 2: Kết quả phân tích hàm lượng DDT trong các mẫu nước mặt
STT

Tên mẫu

1

NM1

2

Thể tích mẫu đem
phân tích (ml)

Diện tích pic

Hàm lượng DDT
trong mẫu (µg/l)

500

0,021

NM2

936,4
Đường chuẩn DDT
1095,7

500

0,024

3

NM3

2157,7

500

0,044

4

NM4

1732,9

500

0,036

5

NM5

2157,7

500

0,044

6

NM6

1839,1

500

0,038

7

NM7

1786,0

500

0,037

8

NM8

1573,6

500

0,033

9

NM9

1201,9

500

0,,026

20


10

NM10

1839,1

500

0,038

11

NM11

1201,9

500

0,026

12

NM12

2104,6

500

0,043

Từ kết quả trên, tôi thấy hàm lượng DDT giữa các mẫu nước mặt chênh lệch
không nhiều. Theo tìm hiểu, các mẫu nước mặt này đều được lấy ở các khu vực phục
vụ cho việc tưới tiêu thủy lợi, không sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
Từ hàm lượng DDT đã phân tích được, chúng tôi đưa ra được biểu đồ để có thể
so sánh với giá trị hàm lượng DDT trong nước mặt tại cột B1 của QCVN
08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.

21

Biểu đồ: So sánh hàm lượng DDT trong các mẫu với QCVN 08:2008/BTNMT
µg/l

Theo QCVN 08:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Chất lượng
nước mặt: Giới hạn tối đa cho phép của DDT trong nước theo cột B1 là 0.004 µg/l, từ
biểu đồ trên, ta có thể thấy tất cả 12 mẫu nước mặt đều có sự xuất hiện của DDT. Hàm
lượng DDT trong các mẫu nước mặt này đều vượt QCVN 08:2008/BTNMT từ 5,25
đến 11 lần giới hạn tối đa cho phép. Như mẫu NM1 vượt 5,25 lần; mẫu NM2 vượt 6
lần, mẫu NM3 và NM5 vượt 11 lần, mẫu NM4 vượt 9 lần…
Việc kết quả phân tích đều vượt QCVN 08:2008/BTNMT có thể do các mẫu
phân tích được lấy ở nơi nông dân ở đây thường xuyên sử dụng các HCBVTV đã bị
cấm trong quá trình sản xuất lương thực, hoặc gần các kho thuốc trừ sâu cũ.
QCVN
08:2008/BTNMT

0,004

22


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Qua đợt thực tập tại phòng Hóa sinh môi trường – Viện Hóa học, em đã được
học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm, áp dụng kỹ năng phân tích vào thực tế, vận dụng các
kiến thức đã được học trên trường vào công việc tại đây. Nhờ quá trình thực tập này,
em đã hiểu biết hơn, thành thạo hơn trong quá trình xử lý mẫu cho phân tích các chất
hữu cơ, biết cách sử dụng một số máy móc phục vụ trong phân tích.
Từ những kinh nghiệm thực tế trong đợt thực tập này, em đã rút ra được cho
bản thân một số điều như sau:

- Trong quá trình chiết lỏng - lỏng khi xử lý mẫu, phải nhận thấy rõ được sự phân lớp
giữa nước và dung môi mới được tiến hành chiết. Tiến hành chiết ít nhất là 2 lần để
tách được nhiều nhất các chất cần phân tích ra khỏi nước.
- Trong quá trình cô quay chân không, việc đặt đúng nhiệt độ và áp suất (30 oC và 600
mBar) là điều rất quan trọng, ngoài ra phải thường xuyên kiểm tra tránh để bay hơi
toàn bộ dung môi trong bình quả lê.
- Trong quá trình cô nitơ, phải chỉnh tốc độ khí ở mức vừa phải (từ 0,2 – 0,5 ml/phút),
đủ để bay dung môi từ từ. Do thổi khí trực tiếp vào các tube nâu nên trước khi bắt đầu
phải tráng rửa sạch các kim thổi khí bằng aceton, phải thường xuyên để ý tới thể tích
dung dịch trong tube, tránh trường hợp cạn mẫu trong tube.
- Khi vào phòng phân tích hữu cơ, yêu cầu đầu tiên là phải mặc áo dài trắng, đeo đầy
đủ găng tay và khẩu trang để đảm bảo an toàn lao động, tránh các trường hợp ngộ độc
hóa chất.
- Nên có một sổ ghi chép để ghi lại các thao tác thực hiện trong phòng thí nghiệm,
đánh dấu các mẫu đã làm và chưa làm để tránh trường hợp làm nhầm, hoặc bỏ sót
mẫu.
- Thao tác với các hóa chất cần phải cẩn thận, vì các hóa chất sử dụng trong phân tích
hữu cơ đều rất độc và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Sử dụng đúng hóa chất
trong các bước, tránh sử dụng nhầm hóa chất, vì điều này sẽ ảnh hưởng đến kết quả
phân tích và các thiết bị phân tích.
- Phải nghe theo và thực hiện phân công của cấp trên, vì xử lý mẫu và phân tích bao
gồm rất nhiều công việc, mỗi người thực hiện một phần khác nhau nhưng lại liên quan
chặt chẽ với nhau. Điều này sẽ rèn luyện kĩ năng hoạt động nhóm, giúp cho công việc
đạt hiệu quả cao nhất.
23


Kiến nghị
Qua đợt thực tập tại phòng Hóa sinh môi trường – Viện Hóa học, em nhận thấy
mình còn tồn tại nhiều thiếu sót cần phải khắc phục để hoàn thiện bản thân.

- Thường xuyên cập nhật các kiến thức mới, rèn luyện tay nghề thành thạo, tích lũy
thêm nhiều kinh nghiệm để có thể vận dụng tốt hơn vào công việc sau này.
- Trau dồi các kĩ năng về tin học, ngoại ngữ để hoàn thiện bản thân, phục vụ cho công
việc.
- Rèn luyện nhiều hơn các kĩ năng mềm để có thể sắp xếp công việc hơp lý, tự tin và
làm việc trong môi trường công sở tốt hơn.

24


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Hùng Cường, 2008, Báo cáo “Nghiên cứu xác định một số hợp chất clo trong

nước mặt, trong đất thuộc địa bàn thành phố Đà Nẵng”, Trường Đại học Sư phạm,
Đại học Đà Nẵng.
2. Bùi Thị Khánh Bình, 2010, Xác định hàm lượng một số thuốc trừ sâu gốc clo hữu

cơ trong thủy sản và sản phẩm thủy sản bằng sắc ký khí, Luận văn thạc sĩ.
3. Lê Huy Bá, 2007, Độc chất môi trường, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

25