Sử dụng thiết bị điện di mao quản xách tay xác định đồng thời thành phần các cation và anion trong nước mưa

Header Page 1 of 16.

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

ĐỖ THỊ KIM THOA

SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐIỆN DI MAO QUẢN XÁCH TAY
XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI THÀNH PHẦN
CÁC CATION VÀ ANION TRONG NƯỚC MƯA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2015

Footer Page 1 of 16.


Header Page 2 of 16.

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

Đỗ Thị Kim Thoa

SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐIỆN DI MAO QUẢN XÁCH TAY
XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI THÀNH PHẦN
CÁC CATION VÀ ANION TRONG NƯỚC MƯA

Chuyên ngành: Hóa Môi trƣờng
Mã số: 60440120

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. DƢƠNG HỒNG ANH

Hà Nội - Năm 2015

Footer Page 2 of 16.


Header Page 3 of 16.

LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS. Dƣơng Hồng Anh
đã giao đề tài, nhiệt tình hƣớng dẫn cho em trong suốt quá trình em thực hiện
luận văn. Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn GS. TS. Phạm Hùng Việt đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian em làm luận văn tại Trung tâm
CETASD.
Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Trung tâm Nghiên cứu Môi
trƣờng và Phát triển Bền vững – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt là
các anh chị em trong nhóm Điện di mao quản đã giúp đỡ em rất nhiều.
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy cô trong Khoa Hóa học, Trƣờng Đại
học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đặc biệt là PGS. TS. Đỗ
Quang Trung đã cho em những kiến thức quý báu, là nền tảng để em hoàn thành
luận văn.
Luận văn này đƣợc thực hiện trong khuôn khổ đề tài: “NGHIÊN CỨU
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỆN DI MAO QUẢN HAI KÊNH LOẠI

XÁCH TAY PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ NHANH CHẤT LƢỢNG NƢỚC TẠI
HIỆN TRƢỜNG”, mã số 13/HĐ-ĐT.13.14/CNMT thuộc Chƣơng trình nghiên
cứu khoa học, ứng dụng và chuyển giao công nghệ phát triển ngành Công nghiệp
Môi trƣờng do Bộ Công thƣơng quản lý, vì vậy em xin trân trọng cảm ơn nguồn
kinh phí của đề tài.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình, Trƣờng THPT Chuyên Khoa
học Tự nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em khi em đi học.
Đỗ Thị Kim Thoa

Footer Page 3 of 16.


Header Page 4 of 16.

Footer Page 4 of 16.


Header Page 5 of 16.

MỞ ĐẦU
Hiện tƣợng lắng đọng axit bao hàm cho tất cả các loại giáng thủy: mƣa,
tuyết, mƣa tuyết, mƣa đá, sƣơng mù…mà bản chất mang tính axit. Bản chất của
nƣớc mƣa thông thƣờng mang tính axit yếu do CO2 của không khí hòa tan trong
nƣớc, nƣớc mƣa tinh khiết thƣờng có độ pH khoảng 5,6 – 5,7 [3]. Tuy nhiên
thành phần hóa học và pH của nƣớc mƣa thƣờng bị biến đổi do khi rơi xuống mặt
đất đã mang theo một lƣợng các chất vết khí và hạt bị rửa trôi (wash out) từ khí
quyển. Giá trị pH nƣớc mƣa là một chỉ tiêu rất quan trọng trong việc đánh giá
mức độ ô nhiễm môi trƣờng nói chung và mức độ ô nhiễm không khí nói riêng.
Lắng đọng axit lần đầu tiên đƣợc ghi nhận ở Châu Âu và Bắc Mỹ. Nhiều
nhà bác học (Robert – Anh 1852, sau đó là Hans Egner – Thụy Điển đầu thế kỷ

20, Oden – Thụy Điển, Gorham – Mỹ) đã nghiên cứu và lên tiếng cảnh tỉnh nhân
loại về nguyên nhân và các hậu quả của lắng đọng axit. Cùng với công cuộc công
nghiệp hóa và hiện đại hóa, rất nhiều các tổ chức thế giới đã đƣợc thành lập và
đƣa ra các dự án nghiên cứu về hiện tƣợng lắng đọng axit. Các nhà khoa học đã
chứng minh đƣợc rằng các chất gây ô nhiễm không chỉ ảnh hƣởng đến chất
lƣợng không khí, đất, nƣớc của khu vực có nguồn phát thải mà nó còn đƣợc vận
chuyển xa đến các vùng khác theo dòng luân chuyển không khí có khi vƣợt biển
xuyên biên giới sang các nƣớc khác. Do đây là một vấn đề quan trọng không phải
chỉ là của các nƣớc có nguồn phát thải lớn mà của cả các nƣớc xung quanh khu
vực. Hiện tƣợng lắng đọng axit gần đây đã đƣợc ghi nhận đáng kể ở một số nƣớc
nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ.
Thành phần hóa học của lắng động axit, đặc biệt là nƣớc mƣa có tầm quan
trọng lớn để có thể đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm không khí vì đây là môi
trƣờng tiếp nhận các chất vết khí và hạt tan. Do vậy, hóa học nƣớc mƣa đã đƣợc
nghiên cứu từ những năm 70 ở một vài nƣớc phát triển trên thế giới và trở thành
một trong những vấn đề môi trƣờng quan trọng.

1
Footer Page 5 of 16.


Header Page 6 of 16.

Nghiên cứu này đƣợc thực hiện với nội dung thu thập các mẫu nƣớc mƣa
lấy tại các trạm quan trắc khu vực miền Bắc, phân tích thành phần hóa học: các
anion, cation chính trong mẫu nƣớc mƣa sử dụng thiết bị điện di mao quản xách
tay loại 2 kênh. Nghiên cứu có mục tiêu:
-

Đánh giá thành phần hóa học, xác định ảnh hƣởng của các ion này đến

mức độ axit của nƣớc mƣa, xác định nguồn gốc của các ion này.

-

Chứng minh khả năng sử dụng thiết bị điện di mao quản xách tay hai kênh
trong việc phân tích đồng thời nhóm cation và anion sử dụng cho quan
trắc môi trƣờng nƣớc.

2
Footer Page 6 of 16.


Header Page 7 of 16.

3
Footer Page 7 of 16.


Header Page 8 of 16.

Tài liệu tham khảo
TIẾNG VIỆT
1. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2010), Tổng quan môi trƣờng Việt nam,
Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng.
2. Nguyễn Duy Chiến, Nguyễn Thanh Đàm, Lê Minh Đức, Phạm Hùng Việt,
Dƣơng Hồng Anh. (2015) “Tối ƣu quy trình tách các nhóm anion và
cation cơ bản trong mẫu nƣớc nhằm phân tích đồng thời các ion bằng
hệ thiết bị điện di mao quản xách tay tự động loại 2 kênh”, Tạp chí
Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Tập 1, Số 4, tr. 23-29.
3. Trần Tứ Hiếu – Nguyễn Văn Nội (2011), Cơ sở hóa học môi trƣờng, Nhà

xuất bản Đại học Quốc gia Hà nội.
4. Kấn Thị Quỳnh Lan (1997), Nghiên cứu thành phần hóa học và pH nƣớc
mƣa của một số tỉnh miền Bắc Việt nam, Luận án thạc sĩ hóa học phân
tích, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà nội.
5. Phạm Luận (2005), Cơ sở lý thuyết của Sắc ký điện di mao quản hiệu
năng cao, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà nội.
6. TCVN 5997:1995 (tƣơng đƣơng tiêu chuẩn chất lƣợng ISO 5667 –
8:1993) về hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc mƣa.

TIẾNG ANH
7. Avila, A., Alarcon, M. (1999). “Relations between precipitation chemistry
and meteorological situations at a rural site in NE Spain”, Atmos.
Environ. 33, pp. 1663–1667.
8. Daniel Jacob (1997), Introduction to atmospheric chemistry, Princenton
University Press.
9. Net work Center for EANET (2010), Technical Manual for Wet
Deposition Monitoring in East Asia.

Footer Page 8 of 16.


Header Page 9 of 16.

10. Hu,

G.P.,

Balasubramanian,

R.,

Wu,

C.D.

(2003),

“Chemical

characterization of rainwater at Singapore”, Chemosphere 51, pp.
747–755.
11. Ito, M., Mitchell, M., Driscoll, C.T., (2002) “Spatial patterns of
precipitation quantity and chemistry and air temperature in the
Adirondack region of New York”, Atmos. Environ. 36, pp.1051–
1062.
12. Lee, B.K., Hong, S.H., Lee, D.S. (2000), “Chemical composition of
precipitation and wet deposition of major ions on the Korean
peninsula”, Atmos. Environ. 34, pp.563–575.
13. Marcos Rodrigues Facchini Cerqueira, Marcelo Fonseca Pinto, Ingrid
Nunes Derossi, Wesley Tinoco Esteves, Mellina Damasceno Rachid
Santos, Maria Auxiliadora Costa Matos, Denise Lowinsohn, Renato
Camargo Matos. (2014), “Chemical characteristics of rainwater at a
southeastern site of Brazil”, Atmospheric Pollution Research 5, pp.
253‐261.
14. Mouli, P.C., Mohan, S.V., Reddy, S.J. (2005), “Rainwater chemistry at a
regional representative urban site: influence of terrestrial sources on
ionic composition”, Atmos. Envrion. 39, pp. 999 -1008.
15. Yu-Zhen Cao, Shaoyi Wang, Gan Zhang, Jiying Luo, Shaoyou Lu.
(2009), “Chemical characteristics of wet precipitation at an urban site
of Guangzhou, South China”, Atmospheric Research 94, pp. 462–469.

Footer Page 9 of 16.


Header Page 10 of 16.

PHỤ LỤC 1.
ĐIỆN DI ĐỒ PHÂN TÍCH CÁC CATION TRONG MẪU
NƢỚC MƢA BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN

Footer Page 10 of 16.


Header Page 11 of 16.

Footer Page 11 of 16.


Header Page 12 of 16.

Footer Page 12 of 16.


Header Page 13 of 16.

PHỤ LỤC 2.
ĐIỆN DI ĐỒ PHÂN TÍCH CÁC ANION TRONG MẪU NƢỚC
MƢA BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN

Footer Page 13 of 16.

Header Page 14 of 16.

Footer Page 14 of 16.


Header Page 15 of 16.

Footer Page 15 of 16.