NGHIÊN cứu PHÂN TÍCH CROM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG và ĐÁNH GIÁ ô NHIỄM TRONG nước, gạo và RAU MUỐNG ở một số địa điểm VEN SÔNG NHUỆ THUỘC TỈNH hà NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

HOÀNG VIỆT PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CROM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC
QUANG VÀ ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM TRONG NƯỚC, GẠO VÀ RAU
MUỐNG Ở MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM VEN SÔNG NHUỆ
THUỘC TỈNH HÀ NAM

Chuyên ngành: Hóa học phân tích
Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đào Văn Bảy

HÀ NỘI – 2016


LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành tại Bộ môn Hóa Phân tích và Bộ môn Hóa
công nghệ - Môi trường, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Bằng tấm lòng trân trọng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
PGS.TS Đào Văn Bảy và NCS Khuất Quang Sơn đã giao đề tài và tận
tình hướng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.
Em xin trân trọng cảm ơn các Thầy Cô giáo trong Bộ môn Hóa Phân tích và
Bộ môn Hóa công nghệ Môi trường -Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình làm thực nghiệm.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn cao học K24
Hóa Phân tích, bạn bè và người thân đã ủng hộ và động viên em hoàn thành luận
văn này.

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2016
Học viên

Hoàng Việt Phương


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ.......................................................................4
MỞ ĐẦU......................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN........................................................................................3
1.1. NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM Cr.................................................................3
1.2. TÍNH CHẤT CỦA Cr...........................................................................................4
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cr...............9
1.4. ẢNH HƯỞNG CỦA Cr ĐẾN ĐỘNG THỰC VẬT VÀ CON NGƯỜI............15
1.5. ĐẶC ĐIỂM VÀ SỰ Ô NHIỄM CỦA SÔNG NHUỆ........................................18
1.6. TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM Cr TRONG MÔI TRƯỜNG..............21
1.7. GIỚI HẠN PHÁT HIỆN, GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG, ĐỘ CHÍNH XÁC......25
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM..................................................................................30
2.1. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ, HÓA CHẤT.................................................................30
2.2. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cr.....................31
2.3. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA ĐƯỜNG CHUẨN........................................32
2.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ VỊ TRÍ LẤY MẪU...............................................................35
2.5. PHÂN TÍCH MẪU..............................................................................................44
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................48
3.1. KẾT QUẢ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cr. .48
3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA ĐƯỜNG CHUẨN......................51
3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT KHÔ TRONG RAU MUỐNG
VÀ GẠO.....................................................................................................................54
3.4. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cr TRONG MẪU...............................56
KẾT LUẬN.................................................................................................................66

TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................67
PHỤ LỤC......................................................................................................................1


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số hằng số vật lí của Cr........................................................................4
Bảng 1.2. Giá trị giới hạn một số thông số chất lượng nước mặt..............................21
(trích QCVN 08:2008/BTNMT)................................................................................21
Bảng 1.3. Ngưỡng CTNH đối với một số kim loại nặng...........................................22
(trích QCVN 07: 2009/BTNMT)...............................................................................22
Bảng 1.4. Gía trị C của một số thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán......................23
các giá trị tối đa cho phép (trích QCVN 24: 2009/BTNMT)....................................23
Bảng 1.5. Gía trị giới hạn các thông số chất lượng nước dùng cho tưới tiêu............24
(trích QCVN 39: 2011/BTNMT)...............................................................................24
Bảng 1.6. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và quốc tế về hàm lượng kim loại nặng
trong thực phẩm[37]...................................................................................................24
Bảng 1.7. Độ lặp tối đa chấp nhận tại các nồng độ khác nhau (theo AOAC)...........29
Bảng 2.1. Chuẩn bị các dung dịch để đánh giá độ đúng............................................33
Bảng 2.2. Chuẩn bị các dung dịch để đánh giá độ chính xác....................................35
Bảng 2.3. Địa điểm lấy mẫu nước, rau, gạo (tổng 25 mẫu).......................................40
Bảng 2.4. Chuẩn bị các mẫu rau để sấy khô..............................................................42
Bảng 2.5. Chuẩn bị các mẫu gạo để sấy khô.............................................................43
Bảng 3.1. Kết quả Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Cr........................48
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát độ lặp của phép đo 10 lần (0,1mgCr/L)........................50
Tiến hành thực nghiệm như mục 2.3.1, thu được kết quả trình bày trên bảng 3.3.. .51
Bảng 3.3. Kết quả tính độ chệch của các giá trị đo khỏi đường chuẩn.....................51
Nhờ kết quả của bảng 3.2 ta đã tính được các giá trị: , SD:......................................52
Tiến hành thực nghiệm như mục 2.3.2, thu được kết quả trình bày trên bảng 3.4.. .52
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ tin cậy của đường chuẩn bằng thực nghiệm............52
Bảng 3.5. Giá trị khối lượng rau tươi và chất khô.....................................................54

Kết quả sấy gạo được trình bày trên hình 3.5 và bảng 3.6........................................55
Bảng 3.6. Giá trị khối lượng gạo – chất khô gạo.......................................................55
Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu nước đợt 1...........................57
Bảng 3.8. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu nước đợt 2...........................59
Bảng 3.9. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu rau muống cạn đợt 1...........60
Bảng 3.10. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu rau muống cạn đợt 2.........61
Bảng 3.11. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu rau muống nước đợt 2.......62
Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu gạo xa bờ sông..................64
Bảng 3.13. Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong mẫu gạo sát mép sông...............64

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Hình ảnh mẫu kim loại Crom.......................................................................5
Hình 1.2. Nước sông Nhuệ tại cầu Nhật Tựu.............................................................19
Hình 1.3. Minh họa khái niệm độ chính xác (độ chụm và độ đúng).........................27
Hình 2.1. Hình ảnh ruộng rau muống tươi ven sông Nhuệ tại cầu Nhật Tựu...........37
Hình 2.2. Hình ảnh các loại gạo.................................................................................38


Hình 2.3. Hình ảnh ruộng lúa ven Sông Nhuệ...........................................................38
Hình 2.4. Sơ đồ địa điểm lấy mẫu..............................................................................39
Hình 2.5. Mẫu nước sau khi đã cô cạn 10 lần và hòa tan bằng HNO3.....................41
Hình 3.1. Đường chuẩn xác định hàm lượng Cr (tự động thiết lập).........................48
Hình 3.2. Đường chuẩn xác định hàm lượng Cr (xử lí thống kê)..............................49
Hình 3.3. Các mẫu rau tươi sau khi đã được sấy khô kiệt nước................................54
Hình 3.4. Các mẫu rau khô sau khi nung ở 700oC....................................................55
Hình 3.5. Các mẫu gạo sau khi được sấy khô kiệt.....................................................55
Hình 3.6. Các mẫu gạo sau khi được nung................................................................56


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết
tắt
AAS
AES
BVTV
DDNo
DDN1
DDN2

Tiếng anh
Atomic absorption spectrometry
Atomic Emission Spectrometry

Tiếng việt
Phổ hấp thụ nguyên tử
Phổ phát xạ nguyên tử
Bảo vệ thực vật
mẫu nước gốc (đã lọc)
Mẫu nước đã cô can k lần
Mẫu phân tích sau khi oxi hóa Cr(III)

DDN3

lên Cr(VI)
Mẫu phân tích sau khi đã loại bỏ các

DDN4

ion gây cản trở
Dung dịch màu để đo độ hấp thụ quang

DDRo
DDR4

của mẫu nước
Dung dịch gốc của mẫu rau
Dung dịch màu để đo độ hấp thụ quang

DDGo
DDG4

của mẫu rau
Dung dịch gốc của mẫu gạo
Dung dịch màu để đo độ hấp thụ quang

F-AAS

của mẫu gạo
Phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

Flame Atomic Absorption
Spectrometry

GF-AAS
G-SS
G-XS
HPLC

High Performance Liquid

Phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa
Gạo - sát sông
Gạo - xa sông
Sắc ký lỏng hiệu nâng cao

Chromatography
IARC
ICH
LOD
LOQ
R-C
R-N
USFDA

International Conference on
Harmonization
Limit of Detection
Limit of Quantification
United States Food and Drug
Administration

Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế
Hội đồng hòa hợp quốc tế
Giới hạn phát hiện
Giới hạn định lượng
Rau - cạn
Rau - nước
Cục Dược phẩm và Thực phẩm Mỹ

WHO
WQI

World Health Organization

Tổ chức y tế thế giới
Chỉ số chất lượng nước


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong những năm gần đây với tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa
nhanh chóng, Việt Nam đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng, trong đó ô nhiễm kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp
là mối đe dọa tới sức khỏe cộng đồng và sự an toàn của hệ sinh thái.
Trong các nguồn nước bị ô nhiễm, thì ô nhiễm Cr và các kim loại nặng là
khá phổ biến và cần được quan tâm đặc biệt vì độc tính và khả năng tích lũy của
nó trong cơ thể.
Con đường xâm nhập Cr vào cơ thể người chủ yếu qua con đường thức
ăn. Cr (VI) đi vào cơ thể dễ gây biến chứng, tác động lên tế bào, mô tạo ra sự
phát triển tế bào không nhân, gây ung thư. Với hàm lượng cao, Cr làm kết tủa
các protein, các axit nuclêic và ức chế hệ thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào
cơ thể theo bất kỳ con đường nào Cr cũng được hoà tan vào trong máu ở nồng
độ 0,001mg/L, sau đó chúng chuyển vào hồng cầu và hoà tan trong hồng cầu
nhanh gấp 10 ÷ 20 lần. Từ hồng cầu Cr chuyển vào các tổ chức phủ tạng,
được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại chuyển qua nước tiểu. Từ
các cơ quan phủ tạng Cr hoà tan dần vào máu, rồi đào thải qua nước tiểu từ vài
tháng đến vài năm. Các nghiên cứu cho thấy con người hấp thụ Cr (VI) nhiều
hơn Cr (III) và độc tính của Cr (VI) lại cao hơn Cr (III) khoảng 100 lần [9,14].
Xuất phát từ tình hình ô nhiễm nguồn nước và nông sản ở nước ta do các

nguyên nhân kể trên. Và tầm quan trọng của việc phân tích đánh giá mức độ ô
nhiễm Cr trong nước và nông sản. Tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu phân tích Crom
bằng phương pháp trắc quang và đánh giá ô nhiễm trong nước, gạo, rau muống
ở một số địa điểm ven sông Nhuệ thuộc tỉnh Hà Nam”.
2. Ý nghĩa khoa học của đề tài:
- Góp phần nghiên cứu phát triền, hoàn thiện và mở rộng phạm vi ứng
dụng của các phương pháp phân tích hóa lí hiện đại trong việc phân tích dạng
tồn tại của các kim loại trong môi trường.
1


- Tạo cơ sở cho việc xây dựng các tiêu chuẩn môi trường dựa trên sự tồn
tại các dạng có độc tính và mức độ đáp ứng sinh học khác nhau của các nguyên
tố kim loại trong môi trường.
- Luận văn được tiến hành thực nghiệm bằng phương pháp UV-Vis, với
thiết bị hiện đại có độ nhạy cao.
3. Mục tiêu của đề tài
Đề tài được thực hiện nhằm mục đích: nghiên cứu xây dựng phương pháp
phân tích trắc quang định lượng Cr (ở hàm lượng ppm, ppb) và ứng dụng phân
tích các mẫu môi trường.
Mục tiêu cơ bản đặt ra khi nghiên cứu đề tài này là:
- Áp dụng các điều kiện tối ưu cho phản ứng tạo phức màu giữa Cr(VI)
với thuốc thử điphenylcacbazit (đã được nghiên cứu), xây dựng đường chuẩn
trắc quang để xác định tổng hàm lượng Cr. Đánh giá độ tin cậy của đường chuẩn
bằng lí thuyết thống kê và thực nghiệm.
- Phân tích hàm lượng Cr trong các mẫu môi trường (nước, rau muống và
gạo).
- Đánh giá mức độ ô nhiễm Cr trong nước, rau muống và gạo tại khu vực
nghiên cứu (khu vực sông Nhuệ ở tỉnh Hà Nam).
- Đánh giá ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ đến rau muống và lúa gạo.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM Cr
Với sự phát triển của các ngành công-nông nghiệp và giao thông vận tải, ô
nhiễm môi trường nước ở nước ta tập trung chủ yếu vào các khu công nghiệp và
khu dân cư lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng… Riêng ở
Hà Nội, theo thống kê hiện nay đã có hơn 500 nhà máy- xí nghiệp cỡ trung bình
và lớn, khoảng 30 bệnh viện, hàng trăm viện nghiên cứu, phòng thí nghiệm. Mỗi
ngày thải ra hơn 400.000 m3 nước thải trong đó có hơn 70% là nước thải sinh
hoạt. Các loại nước thải này đều không được sử lý hoặc sử lý quoa loa rồi đổ
thẳng vào 4 con sông chảy qua nội thành: sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu, sông
Lừ, sông Sét để rồi tất cả đổ vào sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt. Ô nhiễm kim
loại nặng trong nước không chỉ trực tiếp do nước thải công nghiệp và sinh hoạt
mà có thể từ các nguồn gốc khác (giao thông vận tải, đốt than, đốt rác, phân bón,
thuốc trừ sâu…) Error: Reference source not found.
1.1.1. Nguyên nhân ô nhiễm Cr trong nước và nông sản
Cr có mặt trong nước từ các quá trình tự nhiên (các quá trình phong hóa,
sự xói mòn,...). Nồng độ của Cr có trong nước tự nhiên chưa bị ô nhiễm là 110µg/l [37]. Trong nước tự nhiên, Cr tồn tại ở cả hai dạng là Cr(VI) và Cr(III),
sự có mặt của 2 trạng thái này phụ thuộc vào nhiều quá trình khác nhau như: sự
biến đổi hóa học, các phản ứng quang hóa, quá trình kết tủa, sự thủy phân, hấp
phụ,...Nước thải của các ngành công nghiệp: luyện kim, mạ điện, thuộc da,...
thường có hàm lượng Cr tương đối lớn, tuy nhiên ra đến sông và biển thì tổng
hàm lượng Cr còn rất nhỏ từ 0 ÷ 50µg/l [Error: Reference source not found,39].
1.1.2. Nguyên nhân ô nhiễm Cr trong nông sản
Cây trồng sinh trưởng và phát triển trong 2 môi trường chủ yếu: môi
trường đất (nước) và môi trường khí quyển. Đất, nước và không khí là nơi cung
cấp dinh dưỡng cần thiết và là điều kiện sống của mọi loại cây trồng và thực vật

nói chung. Do đó, khi môi trường đất, nước, không khí bị ô nhiễm thì cây trồng
3


cũng bị ảnh hưởng theo. Các chất ô nhiễm như các kim loại nặng độc hại (As,
Hg, Pb, Cd, Cr,...), các anion độc hại (Cl -, CN-, F-, NO2-, NO3-,...) từ đất và nước
sẽ đi vào cây trồng và có thể tích lũy trong các bộ phận của cây trồng (lá, hoa,
quả, hạt...).
Ngoài ra, cây trồng còn được bổ sung bằng các loại phân bón (phân hữu
cơ và phân hóa học) khác nhau. Khi bị sâu, bệnh, cây trồng cần được được phun
thuốc phòng trừ dịch hại hay gọi chung là thuốc bảo vệ thực vật (BVTV): thuốc
trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ nấm bệnh,... Các loại thuốc BVTV đều có ảnh
hưởng độc hại ở các mức độ khác nhau đến con người, động thực vật và môi
sinh. Như vậy, việc sử dụng thuốc BVTV, phân bón là một trong những nguyên
nhân tồn dư, tích lũy các chất ô nhiễm cho đất, cây trồng và nông sản [3,7,12].
1.2. TÍNH CHẤT CỦA Cr
1.2.1. Tính chất vật lí
Cr là nguyên tố thuộc phân nhóm phụ nhóm (VIB) trong bảng hệ thống
tuần hoàn các nguyên tố hóa học, có số thứ tự 24, khối lượng nguyên tử 51,996.
Cr là kim loại rắn, óng ánh, rất cứng, khó nóng chảy [28].
Bảng 1.1. Một số hằng số vật lí của Cr
Cấu hình electron
Nhiệt độ nóng chảy (oC)
Nhiệt độ sôi (oC)
Khối lượng riêng (g/cm3)
Độ âm điện
Thế ion hóa I1 (eV)

[Ar]3d54s1
1890

2680
7,19
1,6
6,704

Cr được nhà hóa học người Pháp là Vocolanh (N.Vauquelin) tìm ra năm
1797. Tên gọi Crom xuất phát từ tiếng Hy Lạp, Chroma nghĩa là “màu sắc” vì
các hợp chất của Cr đều có màu. Trong vỏ trái đất, khoáng vật chủ yếu của Cr là
quặng sắt cromit [FeCr2O4 hay FeO.Cr2O3 ; Fe(CrO2)2], quặng croisit hay chì
cromat (PbCrO4),....; Trong cơ thể sống, chủ yếu là thực vật có chứa khoảng 10 4

% Cr (theo khối lượng). Trong nước đại dương (mg/1L nước biển) có 5.10 -5mg

Cr. Cr có 10 đồng vị, các đồng vị thiên nhiên là 50Cr (4,31%); 52Cr (83,76%);
4


53

Cr (9,55%); 54Cr (2,38%) [7,18,28].

1.2.2. Tính chất hóa học
Cr không phản ứng trực tiếp với H2 nhưng tạo ra dung dịch rắn ở các nhiệt
độ khác nhau. Ở điều kiện thường không phản ứng với oxi, nhưng khi đốt trong
không khí thì có phản ứng tạo ra Cr 2O3. Cr phản ứng được với axit HCl, H2SO4
loãng và F2...ngay ở nhiệt độ thường. Ở nhiệt độ trên 600oC, Cr phản ứng được
với hơi nước, N2, Cl2, I2, S,... Cr kim loại được dùng để mạ Cr, việc đưa Cr vào
thép sẽ làm tăng độ bền của thép chống ăn mòn trong môi trường nước, ngoài ra
thép crom có độ rắn cao [8,28].

Hình 1.1. Hình ảnh mẫu kim loại Crom
Cr có bậc oxi hóa từ +1 đến +6, trong đó các hợp chất Cr(III) và Cr(VI) là
những hợp chất bền và có nhiều ứng dụng trong thực tế. Các hợp chất có số oxi
hóa +2,+3, +6 của các dung dịch có màu đặc trưng [10,25].
• Cr(VI) có tính oxi hóa mạnh, dung dịch màu vàng hay da cam.
• Cr(III) là trạng thái bền nhất của Cr, dung dịch có màu xanh lá cây. Ở
dạng phức Cr(III) có số liên kết phối trí là 6.
• Cr(II) thể hiện tính khử, dung dịch có màu xanh da trời, các hợp chất
ứng với bậc oxi hóa +2 như CrO màu đen; Cr(OH) 2 màu vàng; CrS màu đen;
CrCl2 màu trắng...[18,28,34].
1.2.2.1. Phản ứng của Cr(II)
 Crôm (II) oxit CrO
5


Crôm(II) oxit là chất bột màu đen,có tính tự cháy, trên 100 oC ở trong
không khí biến thành Cr2O3 , trên 700oC ở trong chân không phân hủy thành
Cr2O3 và Cr. CrO có tính bazơ, oxit này tan được trong dung dịch axit loãng. Ở
1000oC nó bị khử bởi khí H2 thành Cr kim loại [18,28].
 Crôm (II) hidroxit
Crôm (II) hidroxit Cr(OH)2 là chất ở dạng kết tủa màu vàng, nhưng
thường lẫn tạp chất nên có màu hung. Nó không phải là chất lưỡng tính, tan
trong dung dịch axit nhưng không tan trong dung dịch kiềm. Hydroxyt Cr(OH) 2
thể hiện tính khử mạnh hơn oxit CrO, hidroxit của Cr(II) dễ dàng tác dụng với
oxi không khí tạo thành Cr(OH) 3. Khi đun nóng ở trong không khí nó phân hủy
thành Cr2O3.
 Muối Crôm(II)
Người ta đã tách ra được và nghiên cứu kĩ các muối Cr(II) sau đây:
CrCl2.4H2O, CrBr2.6H2O, CrSO4.H2O (ít tan) và [Cr(CH3COO)2.H2O]2
(kết tủa). Các muối tan được trong nước cho ion hidrat hóa [Cr(H 2O)6]2+ có màu

xanh lam. Muối crôm(II) ít bị thủy phân. Cũng nhƣ oxit và hidroxit, muối
crôm(II) có tính khử mạnh, E0Cr3+/Cr2+ = -0.41V. Ion Cr2+ có thể tạo nên những
phức chất như: [Cr(NH3)6]Cl2 , [Cr(CN)6]…Error: Reference source not found.
1.2.2.2. Phản ứng của Cr(III)
Cr(III) oxit (Cr2O3) là chất bột màu xanh thẫm, trạng thái tinh thể có màu
đen, có ánh kim. Là chất khó nóng chảy. Cr 2O3 không tan trong nước, tan chậm
trong axit tạo thành muối Cr(III), nếu nung với kiềm trong không khí hoặc chất
oxi hóa khác như KNO3 tạo ra cromat [24,29]:
Cr2O3 + 2NaOH

→

2NaCrO2 + H2O

4NaOH + 4NaCrO2 + 3O2
Hay:

→

4Na2CrO4 + 2H2O

2Cr2O3 + 8NaOH + 3O2 →

(1.1)
(1.2)

4Na2CrO4 + 4H2O (1.3)

Cr(OH)3 là chất kết tủa keo màu xanh nhạt, có tính lưỡng tính, không tan
trong nước nhưng dễ tan trong axit tạo muối Cr(III) và tan trong kiềm tạo thành

dung dịch cromit màu ngọc lục bảo:
6


2Cr(OH)3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 6H2O
Cr(OH)3 + NaOH →
Hay:

(1.4)

NaCrO2 + 2H2O

Cr(OH)3 + 3OH-

[Cr(OH)6]3-

→

(1.5)
(1.6)

Có rất nhiều chất oxi hóa để oxi hóa Cr(III) lên Cr(VI) trong môi trường
bazơ hay axit theo nhiều cách khác nhau, các phản ứng oxi hóa Cr 3+ cần đun
nóng và tiến hành trong điều kiện đủ môi trường bazơ hay axit.[7,17,24,28,36]
• Phản ứng oxi hóa trong môi trường axit:
- Dùng NaBiO3 trong môi trường axit HNO3 hay H2SO4:
2Cr3+ + 3BiO3- + 4H+ → Cr2O72- + 3Bi3+ + 2H2O

(1.7)

- Dùng KMnO4 oxi hóa Cr(III) trong môi trường axit theo phản ứng:
10Cr3+ + 6MnO4- + 11 H2O → 5Cr2O72- + 6Mn2+ + 22H+

(1.8)

- Dùng (NH4)2S2O8 oxi hóa Cr(III) trong môi trường axit có xúc tác
AgNO3 theo phản ứng:
2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O → Cr2O72- + 6SO42- + 14H+

(1.9)

Trong điều kiện này nếu có Mn2+ thì Mn2+ cũng tham gia phản ứng:
2Mn2++ 5S2O82- + 8H2O → 2MnO4- + 10SO42- + 16H+

(1.10)

Như vậy ion Mn2+ sẽ gây cản trở cho phép xác định Cr(VI) bằng phản ứng
tạo màu với thuốc thử DPC. Vì vậy cần loại bỏ Mn2+.
• Phản ứng oxi hóa trong môi trường kiềm:
Khi tiến hành oxi hóa Cr3+ trong môi trường kiềm cần thêm chất oxi hóa
trước rồi mới thêm từng giọt nhỏ dung dịch kiềm.
- Dùng nước brom oxi hóa Cr(III) trong môi trường bazơ theo phản ứng:
2Cr3+ + 3OBr - + 10OH-

→

2CrO42- + 3Br - + 5H2O

(1.11)

- Dùng H2O2 oxi hóa Cr(III) trong môi trường bazơ theo phản ứng:
Cr3+ + 4OH- →
2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- →

[Cr(OH)4]2CrO42- (vàng) + 8H2O

(1.12)

Trong điều kiện này nếu có Mn2+ thì ion Mn2+ cũng tham gia phản ứng:
Mn2+ + H2O2 + 2OH- → H2MnO3↓ (nâu đen) + H2O
Ngoài ra Fe3+, Fe2+ cũng tham gia phản ứng:
7

(1.13)


Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ (nâu đỏ)

(1.14)

Fe2+ + 2OH-→ Fe(OH)2 ↓ (trắng)

(1.15)

Các phản ứng trên cho thấy nếu oxi hóa Cr(III) lên Cr(VI) trong môi
trường bazơ cho phép tách Mn2+ và Fe3+, Fe2+ dưới dạng kết tủa H2MnO3,
Fe(OH)3, Fe(OH)2. Còn Cr lúc này tồn tại trong dung dịch dạng CrO42-.
Còn rất nhiều chất oxi hóa Cr(III) như Ce(VI), KIO4,....[7,10,25,28].
1.1.2.3. Phản ứng của Cr(VI)[7,10,17,18,28,36]
Cr(VI) tồn tại chủ yếu dưới dạng cromat (CrO42-) và dicromat (Cr2O72-)


→ Cr2O72- + 2H2O
2CrO42- + 2H+ ¬



(Vàng)

(1.16)

(cam)

Trong các hợp chất cromat (CrO42-) và dicromat (Cr2O72-), Cr đều có số
oxi hóa là +6, là số oxi hóa cao nhất của Cr, nên chúng đều có tính oxi hóa
mạnh. Sự chuyển dịch phụ thuộc vào pH của dung dịch
• pH > 6 trong dung dịch tồn tại dạng CrO42-.
• 2 ≤ pH ≤ 6 ion HCrO4- và Cr2O72- nằm cân bằng với nhau.
• pH <1 chủ yếu tồn tại các phân tử H 2CrO4 (hằng số axit của H2CrO4 là
K1= 1,8.10-1; K2= 3,2.10-7; của H2Cr2O7 là K2= 2,3.10-2) [28].
Cr(VI) được chuyển về Cr(III) với các chất khử thích hợp trong môi
trường axit như:[8,38,25]
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 14H2O

(1.17)

Cr2O72- + 3S2- + 14H+ → 2Cr3+ + 3S↓ + 7H2O

(1.18)

Cr2O72-+ 6I- + 14H+ → 2Cr3+ + 3I2 ↓+ 7H2O

(1.19)

Cr2O72- + 3C2H5OH+ 8H+ → 2Cr3+ + 3CH3CHO + 7H2O

(1.20)

Hay:
Cr2O72- + 3H2O2 + 8H+ → 2Cr3+ + 3O2 ↑ + 7H2O

(1.21)

Phản ứng với (NH4)2S là chất khử mạnh trong môi trường trung tính hoặc
kiềm [3,8,25,35]:
- Trong môi trường trung tính tạo ra Cr(OH)3:
Cr2O72- + 3(NH4)2S + H2O →2Cr(OH)3 + 3S↓+ 6NH3↑ + 2OH- (1.22)
8


-Trong môi trường kiềm tạo ra anion phức [Cr(OH)6]3-:
Cr2O72- + 3(NH4)2S + 4OH-+ H2O →2[Cr(OH)6]3-+ 3S↓+ 6NH3↑ (1.23)
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG
Cr
1.3.1. Các phương pháp phân tích hóa học
Nhóm các phương pháp này để xác định hàm lượng lớn (thường lớn hơn
0,05%). Các trang thiết bị phục vụ cho phương pháp này đơn giản và không đắt
tiền.
1.3.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng
Nguyên tắc: Tách chất cần phân tích ra khỏi mẫu dưới dạng kết tủa dựa
trên phản ứng của chất phân tích với thuốc thử phù hợp, lọc, rửa, sấy hoặc nung

kết tủa rồi cân, từ đó xác định được hàm lượng chất cần phân tích.
Phương pháp phân tích này cho kết quả khá tin cậy và chính xác khi xác
định các cấu tử lượng lớn và trung bình với sai số thường từ 0,2 ÷ 0,4%.
Theo phương pháp này Cr sẽ được oxi hóa lên Cr(VI), được xác định dưới
dạng kết tủa như: chì cromat, bari cromat, thủy ngân cromat, nhưng trong thực
tế người ta thường dùng bari comat (BaCrO4). Kết tủa BaCrO4 được tạo ra bằng
cách cho Ba(CH3COO)2 hoặc BaCl2 vào dung dịch cromat trong môi trường
kiềm yếu:
Ba2+ + CrO42-

→

BaCrO4 ↓

(1.24)

Nhược điểm: phương pháp này cần có nhiều thao tác lâu và phức tạp, trải
qua nhiều giai đoạn tách lọc, rửa, sấy... đó là nguyên nhân chính gây sai số lớn
[20,21].
1.3.1.2. Phương pháp thể tích
Nguyên tắc: dựa vào sự đo thể tích của dung dịch thuốc thử đã biết chính
xác nồng độ (dung dịch chuẩn) được thêm vào thể tích dung dịch nhất định của
chất cần phân tích [8,9,16].
Thời điểm lượng thuốc thử phản ứng với toàn bộ chất phân tích là điểm
tương đương. Để nhận biết điểm tương đương cần dùng chất chỉ thị, thời điểm
9


chất chỉ thị cho tín hiệu thay đổi rõ rệt gọi là điểm cuối.
Ưu điểm: thiết bị rẻ tiền, dễ kiếm, khá đơn giản, cho kết quả nhanh và

chính xác nên được dùng phổ biến trong thực hành hóa học phân tích.
Xác định Cr dựa trên phản ứng chuẩn độ oxi hóa khử của Cr 2O72- với các
chất khử: Na2S2O3, Fe2+...
- Dung dịch Na2S2O3 (chỉ thị hồ tinh bột)
Cr2O72- + 6I- + 14H+ →
I2 + 2S2O32- →

2Cr3+ + 3I2↓ + 7H2O
2I- + S4O62-

(1.25)
(1.26)

- Dung dịch Fe2+, chỉ thị diphenylamin
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

(1.27)

Nhược điểm: phương pháp này có độ nhạy thấp, sai số lớn do dụng cụ đo,
thực tế điểm tương đương và điểm cuối chuẩn độ không trùng nhau gây sai số
cho phép chuẩn độ. Phương pháp phân tích thể tích chỉ dùng để xác định hàm
lượng lớn, không phù hợp với phân tích lượng nhỏ, lượng vết [16].
1.3.2. Phương pháp trắc quang
Nguyên tắc: phương pháp này dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của
dung dịch phức màu tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ
hay hữu cơ trong môi trường thích hợp khi chiếu chùm sáng đi qua [8].
Phương trình định lượng của phép đo theo định luật Lambert-beer:
A = ε.l.C = K.C
Trong đó:
A: độ hấp thụ quang

ε: hệ số hấp thụ
l: chiều dày lớp hấp thụ
C: nồng độ phức màu
Ưu điểm: chi phí vận hành máy ít tốn kém, dễ sử dụng, định lượng nhanh
chóng với độ nhạy và chính xác cao (cho phép xác định nồng độ từ 10 -6 ÷ 10-5
M). Vì vậy đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các phương
pháp phân tích hóa-lý [14].
10


Để xác định Cr bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử, người ta cho
Crom (VI) tác dụng với thuốc thử Diphenyl cacbazit (DPC) để tạo phức màu đỏ
tía trong môi trường axit. Theo H.Marchart [41] phản ứng tạo phức giữa Cr(VI)
và diphenylcacbazit (DPC) có thể biểu diễn như sau:
- Phản ứng oxy hóa khử giữa Cr(VI) và DPC:
NH

3O

C

NH

NH

NH NH

C6H5

NH

C6H5

2-

+ Cr2O7 + 8H

+

3O

C6H5

C
N

N

+ 2Cr3+ + 7H2O

C6H5

(1.28)

- Trong khí, Phản ứng tạo phức giữa Cr(III) và Diphenylcarbzone:
+

Cr3+ + O

NH NH

C6H5

C
N

N

C6H5

+ 4H2O

N
O

N
Cr(H2O)4

C
N

+ 2H+

N

(1.29)
Các ion Hg2+, Hg22+(với hàm lượng > 200mg/L), vanadi và molipden (VI)
cũng có khả năng phản ứng với thuốc thử DPC tạo thành hợp chất có màu, song
những chất này thường có rất ít ở trong nước. Ion Fe 3+ gây ảnh hưởng cản trở, vì
nó cũng phản ứng được với thuốc thử DPC tạo thành hợp chất có màu vàng nâu,

đặc biệt khi hàm lượng sắt lớn (> 1mg/L). Vì vậy, cần loại bỏ các ion gây cản
trở trước khi thực hiện phản ứng với thuốc thử [10,25,44,49].
Tác giả Nguyễn Thị Thanh Hoa [7] đã nghiên cứu xác định Cr bằng
phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử DPC, kết quả cho thấy phương pháp
có độ nhạy cao, kết quả thu được khá chính xác ở điều kiện tối ưu của phép đo
là 1mL Cr(VI) 2,5.10-4 M, 1mL H2SO4, 2mL DPC 0,25% định mức 25 mL và đo
cuvet 50 mm với kính lọc ở bước sóng λ =542nm.
1.3.3. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tia phát
11


xạ nhạy của nguyên tố cần nghiên cứu vào đám hơi nguyên tử tự do thì các
nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lượng của các tia chiếu vào và tạo ra phổ hấp
thụ nguyên tử của nó. Đo phổ này sẽ xác định được nguyên tố cần phân tích.
Trong phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử thì quá trình chuyển
hóa chất cần xác định thành hơi nguyên tử (quá trình nguyên tử hóa mẫu) là
quan trọng nhất. Tùy thuộc vào kỹ thuật nguyên tử hóa mà ta có các phương
pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử với độ nhạy khác nhau. Với kỹ
thuật nguyên tử hóa mẫu phân tích bằng kĩ thuật ngọn lửa, ta có phương pháp
phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) có độ nhạy cỡ
0,1ppm; Với kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu phân tích trong cuvet graphit nhờ năng
lượng nhiệt của dòng điện có công suất lớn, ta có phương pháp phân tích quang
phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) có độ nhạy cao hơn kĩ thuật
ngọn lửa 50 - 1000 lần; cỡ 0,1 - 1ppb và sai số không vượt quá 15%.
Thực tế cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có nhiều ưu việt
như: độ nhạy, độ chính xác cao, lượng mẫu tiêu thụ ít, tốc độ phân tích nhanh.
Với ưu điểm này, AAS được thế giới dùng làm phương pháp tiêu chuẩn để xác
định lượng nhỏ và lượng vết các kim loại trong nhiều đối tượng khác nhau như
mẫu y học, sinh học và kiểm tra các hóa chất có độ tinh khiết cao. Tuy nhiên

phương pháp này đòi hỏi một hệ thống máy móc tương đối đắt tiền, trang thiết
bị tinh vi nên đòi hỏi phải có kỹ sư lành nghề để bảo dưỡng chăm sóc. Môi
trường thí nghiệm phải không có bụi, các dụng cụ hóa chất dùng trong phép đo
phải có độ tinh khiết cao [15,19,20,25,46,47].
1.3.4. Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES)
Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu và 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 -8s, chúng có xu hướng trở về trạng thái ban đầu
bền vững và giải phóng ra năng lượng mà nó đã hấp thu dưới dạng bức xạ quang
học. Bức xạ này chính là phổ phát xạ của nguyên tử. Các nguồn kích thích phổ
12


phát xạ là ngọn lửa đèn khí, hồ quang điện dòng xoay chiều và một chiều, tia lửa
điện, plasma cao tần cảm ứng (ICP).
Để phân tích một chất bằng phương pháp phổ phát xạ nguyên tử ta phải
thực hiện các bước sau:
- Trước hết phải dùng một nguồn năng lượng phù hợp để chuyển chất cần
xác định X thành hơi nguyên tử (quá trình nguyên tử hóa mẫu).
- Tiếp theo dùng năng lượng kích thích nguyên tử để tạo ra bức xạ nguyên
tử.
- Dùng một hệ thống máy quang học (lăng kính hay cách tử) để phân ly
chùm sáng bức xạ thành các tia đơn sắc, ứng với mỗi tia đơn sắc là một vạch
phổ, vì thế mà phổ này được gọi là phổ phát xạ (phổ vạch của nguyên tử).
- Dựa vào vị trí các vạch phổ ta có thể phân tích định tính được các
nguyên tố có trong mẫu phân tích. Nếu đo cường độ vạch phổ thì ta có thể xác
định được hàm lượng nguyên tố cần phân tích.
- Đặc biệt sự ra đời của nguồn năng lượng plasma cao tần cảm ứng (ICP)
được ứng dụng trong phép phân tích AES từ khoảng 20 năm trở lại đây cho hiệu

quả cao. Ngày nay, phổ phát xạ ICP là một công cụ phân tích phục vụ đắc lực
cho nghiên cứu và sản xuất với độ ổn định và độ nhạy cao.
Phương pháp bay hơi nhiệt - phát xạ nguyên tử cảm ứng cao tần plasma
(ETA-ICP-AES) xác định Cr(III) và Cr(VI) dựa vào sự khác nhau giữa 2 phản
ứng tạo phức vòng càng của Cr(III) và Cr(VI) với Acetylacetone. Cr(III) tạo
phức vòng càng với Acetylacetone được tách ra và sau đó xác định bằng phương
pháp bay hơi nhiệt- phát xạ nguyên tử cảm ứng cao tần plasma (ETV-ICP-AES).
Cr(VI) phản ứng tạo phức vòng càng với polytetra-fluoroethylene (PTFE), sau
đó được xác định bằng phương pháp trên. Giới hạn phát hiện của Cr(III) và
Cr(VI) lần lượt 0,56 ng/mL và 1,4 ng/mL, độ lệch chuẩn tương đối là 2,5% và
4,8% [15,19,20,38].
1.3.5. Các phương pháp điện hóa
1.3.5.1. Phương pháp cực phổ
13


Nguyên tắc: Người ta thay đổi liên tục và tuyến tính điện áp vào 2 cực để
khử các kim loại, do mỗi kim loại có thế khử khác nhau. Thông qua chiều cao
của đường cong Von - Ampe có thể định lượng được ion kim loại trong dung
dịch ghi cực phổ. Vì dòng giới hạn I gh ở các điều kiện xác định tỉ lệ thuận với
nồng độ ion trong dung dịch ghi cực phổ theo phương trình:
I = k.C
Trong phương pháp phân tích này, người ta dùng điện cực giọt thuỷ ngân
rơi là điện cực làm việc. Để định lượng các chất có hoạt tính cực phổ, người ta
thường dùng hai phương pháp: phương pháp đường chuẩn và phương pháp thêm
chuẩn.
Phương pháp này có khá nhiều ưu điểm: cho phép xác định cả chất vô cơ
và hữu cơ với nồng độ 10 -5 - 10-6 M. Sai số của phương pháp thường là 2 - 3%
với nồng độ 10-3 - 10-4 M, là 5% với nồng độ 10 -5M (ở điều kiện nhiệt độ không
đổi).

Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những hạn chế như ảnh hưởng của
dòng tụ điện, dòng cực đại [8,9,19,21,48].
1.3.5.2. Phương pháp Von - Ampe hoà tan
Về bản chất, phương pháp Von - Ampe hoà tan cũng giống như phương
pháp cực phổ là dựa trên việc đo cường độ dòng để xác định nồng độ các chất
trong dung dịch. Nguyên tắc gồm hai bước:
Bước 1: Điện phân làm giàu chất cần phân tích trên bề mặt điện cực làm
việc trong khoảng thời gian xác định, tại thế điện cực xác định.
Bước 2: Hoà tan chất phân tích đã được làm giàu khỏi bề mặt điện cực
bằng cách quét thế một chiều (anot hoặc catot) theo các kỹ thuật điện hóa xác
định, đo và ghi dòng hoà tan. Trên đường Von - Ampe hoà tan xuất hiện pic của
nguyên tố cần phân tích. Chiều cao pic là một hàm của nồng độ.
Tác giả Lê Lan Anh và các cộng sự đã phân tích kim loại nặng Cr, Cd, Pb
trong lương thực, thực phẩm bằng phương pháp Von - Ampe hoà tan trên điện
cực màng thuỷ ngân và đưa ra nhận xét: phương pháp này có khả năng định
14


lượng chính xác một số kim loại nặng là độc tố có độ nhạy, độ chính xác và tính
chọn lọc cao [1].
Phương pháp Von - Ampe hoà tan có thể xác định được cả những chất
không bị khử (hoặc oxi hoá) trên điện cực với độ nhạy khá cao 10 -6 - 10-8 M.
Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm: độ nhạy bị hạn chế bởi dòng
dư [1,5,8,9,47].
1.3.6. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu nâng cao (HPLC)
Sắc ký lỏng có lịch sử phát triển sớm, ban đầu phương pháp thực hiện ở
áp suất thường vì chất nhồi có kích thước lớn. Cơ chế tách là sắc ký hấp thụ, sắc
ký phân bố nhưng do tốc độ phát triển nhanh của phương pháp, các chất nhồi
khác nhau ngày càng được cải tiến, hiệu quả tách của cột cũng ngày càng được
nâng cao. Sắc ký lỏng hiệu năng cao bao gồm nhiều phương pháp có đặc thù

riêng, đó là sắc ký lỏng pha liên kết, sắc ký phân bố lỏng - lỏng, sắc ký trao đổi
ion lỏng - rắn và sắc ký hấp thụ lỏng - rắn. Đây là một phương pháp hiện đại,
với độ nhạy cao, cho phép xác định nhanh, chính xác hàm lượng Cr đặc biệt là
Cr(VI) (giới hạn định lượng 0,02ppb), vì tạo phức màu tím đỏ với thuốc thử
diphenylcarbazide.
Tuy nhiên, khi sử dụng một phương pháp phân tích nào đó người ta phải
tính đến hiệu quả và tính kinh tế của phương pháp đó. Các phương pháp như hấp
thụ và phát xạ nguyên tử, phương pháp điện hóa, phương pháp sắc ký lỏng hiệu
nâng cao, FIA, ... tuy cho kết quả phân tích có độ chính xác cao nhưng cần
những trang thiết bị đắt tiền mà không phải phòng thí nghiệm nào cũng có được
[16,20].
1.4. ẢNH HƯỞNG CỦA Cr ĐẾN ĐỘNG THỰC VẬT VÀ CON
NGƯỜI
1.4.1. Ảnh hường của Cr đến động thực vật
Người ta khảo sát sự sống của cá chép bằng cách ngâm trứng cá sau khi
thụ tinh vào trong nước có chứa ion Cr 6+ ở nồng độ 3,9 - 9,6 mmol/l với pH=7,8
nhận thấy Crom không ảnh hưởng đến tỷ lệ nở trứng và tỷ lệ mắc bệnh tuỷ sống
15


của cá. Nhưng ở nồng độ 9,6 mmol/l tại pH=6,3 thì giảm tỷ lệ trứng và tăng tỉ lệ
tử vong. Nếu ngâm trứng cá trong nước ở nồng độ Crom là 3,9 mmol/l, pH= 7,8
thì làm tăng sự kết dính của những tế bào tiết ra chất nhầy, giữ nguyên nồng độ
thay đổi pH= 6,3 tỷ lệ mắc bệnh tuỷ sống của cá tăng, mang và vây cá khô hơn,
khả năng chịu rét kém hơn. Như vậy tại pH= 7,8 tỷ lệ tử vong và mắc bệnh tuỷ
sống là không đáng kể so với tại pH=6,3[7,8,40]. Thực hiện các thí nghiệm trên
thực vật cũng nhận thấy Crom gây ảnh hưởng đối với quá trình phát triển như
gây bệnh vàng lá đối với lúa.
Do ảnh hưởng xấu của Crom đối với môi trường và gây tác hại đến cuộc
sống của con người, động thực vật, nên tổ chức y tế thế giới (WHO) đã quy định

hàm lượng cho phép của Crom (VI) trong nước uống là 0,005 mg/L [7]. Trong
khi đó, giới hạn tối đa cho phép của crom trong thực phẩm là 1,3μg/g
[27,42,45,46].
1.4.2. Ảnh hưởng của Cr đến sức khỏe con người
Độc tính của Cr(VI) cao gấp 100 lần độc tính của Cr(III). Cr(III) là
nguyên tố vi lượng trong cơ thể đóng góp quá trình trao đổi chất của đường
trong cơ thể người, Cr(VI) rất độc hại, gây biến đổi gen khi hít phải, gây viêm
da tiếp xúc dị ứng. Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) đã phân các
chất hóa học theo 4 nhóm có khả năng gây ung thư:[7,47,48]
Nhóm 1: tác nhân là chất gây ung thư ở người
Nhóm 2A: tác nhân có thể gây ung thư ở người
Nhóm 2B: tác nhân có lẽ gây ung thư ở người
Nhóm 3: tác nhân không thể phân loại
Nhóm 4: tác nhân có lẽ không gây ung thư ở người
IARC xếp Cr(VI) vào loại 1 và Cr(III) vào nhóm 3.
Trong nước Cr tồn tại chủ yếu 2 dạng là Cr(III) và Cr(VI). Nhìn chung, sự
hấp thụ của Cr vào cơ thể con người tùy thuộc vào trạng thái oxi hóa của nó.
Crom(VI) hấp thu qua dạ dày, ruột nhiều hơn Crom (III) và có thể thấm qua
màng tế bào, Cr(VI) dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, thủng
16


vách ngăn giữa hai lá mía, ung thu phổi...Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba con
đường: hô hấp, tiêu hóa và tiếp xúc trực tiếp. Qua nghiên cứu người ta thấy
Crom có vai trò sinh học như chuyển hóa glucozơ, nhưng với hàm lượng lớn có
thể làm kết tủa Protein, các axit nucleic và ức chế hệ thống men. Dù xâm nhập
vào cơ thể theo bất kỳ đường nào Crom cũng hòa tan vào máu ở nồng độ
0,001mg/L sau đó chuyển vào hồng cầu và hòa tan vào hồng cầu nhanh 10-20
lần, từ hồng cầu Crom chuyển vào các tổ chức phủ tạng, được giữ lại ở phổi,
xương, thận, gan, phần còn lại chuyển qua nước tiểu [7,10,25,49].

Crom chủ yếu gây ra các bệnh ngoài da như loét da, loét thủng vách ngăn
mũi, viêm da tiếp xúc... khi con người làm các công việc phải tiếp xúc, hít thở
với Crom hoặc các hợp chất của Crom. Crom còn kích thích niêm mạc sinh
ngứa mũi, hắt hơi, chảy nước mũi, nước mắt, niêm mạc mũi bị sưng đỏ và có tia
máu, về sau có thể thủng vành mũi. Nhiễm độc Crom có thể gây mụn, mụn cơm,
viêm gan, viên thận, ung thư phổi, đau răng, tiêu hoá kém. Khi Crom xâm nhập
qua đường hô hấp dễ dẫn đến bệnh viêm yết hầu, viêm phế quản do niêm mạc bị
kích thích. Khi da tiếp xúc trực tiếp với dung dịch Crom (VI) dễ bị nổi phồng và
loét sâu, có thể bị loét đến xương, nhiễm độc Crom lâu năm có thể bị ung thư
phổi, ung thư gan. Crom (VI) là tác nhân oxi hoá mạnh gây độc cao đối với con
người và động vật. Những công việc có thể gây nhiễm độc Crom như: luyện
kim, sản xuất nến sáp, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, thuốc nổ, pháo, diêm, xi
măng, đồ gốm, bột màu, thuỷ tinh, chế tạo ắc quy, mạ kẽm, mạ điện và mạ
Crom [44].
Do những ảnh hưởng xấu của Crom đối với môi trường và gây tác hại đến
cuộc sống của con người, động thực vật, nên tổ chức y tế thế giới (WHO) đã quy
định hàm lượng cho phép của Crom (VI) trong nước uống là 0,005 mg/L [13].
Trong khi đó, giới hạn tối đa cho phép của crom trong thực phẩm là 1,3 μg/g
[49].
Tóm lại, hàm lượng lớn các kim loại nặng nói chung và Crom nói riêng
nếu bị phơi nhiễm đều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Chính vì
17


vậy việc xác định hàm lượng Crom trong nước và thực phẩm là cần thiết đối với
con người. Từ đó có biện pháp xử lý thích hợp đảm bảo có thực phẩm sạch cho
con người.
1.5. ĐẶC ĐIỂM VÀ SỰ Ô NHIỄM CỦA SÔNG NHUỆ
1.5.1. Khái quát đặc điểm của sông Nhuệ
Sông Nhuệ tức sông Nhuệ Giang là một con sông nhỏ, phụ lưu của sông

Đáy. Sông dài khoảng 76km, chảy ngoằn ngèo gần như theo hướng bắc Tây
Bắc- Đông Nam qua địa phận thành phố Hà Nội và tỉnh Hà Nam.
Nước sông chịu ảnh hưởng rất lớn bởi nước thải sinh hoạt, công nghiệp,
nông nghiệp của thành phố Hà Nội. Mùa kiệt chất lượng nước phụ thuộc vào chế
độ vận hành cống Liên Mạc, chế độ xả nước ở đập Thanh Liệt và chế độ lấy nước
tưới của hệ thống thủy nông. Nếu công Liên Mạc mở to, lưu lượng nước sông
Hồng chảy vào lớn thì chất lượng nước ở phái hạ du được cải thiện đáng kể do
được pha loãng. Ngược lại, nếu cống Liên Mạc đóng hoặc mở nhỏ, phía Thanh
Trì vẫn nhận nước thải sông Tô Lịch xả vào, dưới hạ lưu sẽ bị sự cố về môi
trường nước. Về mùa lũ cống Liên Mạc thường đóng, nước sông Nhuệ chủ yếu là
nước thải thành phố, nước mưa, nước tưới tiêu nông nghiệp, nhưng được bơm
thoát nhanh ra sông Đáy [38].
Diễn biến chất lượng nước dọc sông Nhuệ có thể nhận định sơ bộ như sau:
- Tại cống Liên Mạc: khi cống mở nước không bị ô nhiễm hoặc ô nhiễm
nhẹ, chất lượng nước giống như sông Hồng, khi cống đóng mức độ ô nhiễm cao
hơn nhưng không đáng kể do nước chảy chậm, giảm sự khuếch tán của oxi trong
nước.
- Tại Cầu Diễn, cầu Hà Đông nhận nước tưới tiêu nông nghiệp của quận
Từ Liêm và nước thải làng nghề, sinh hoạt ở hai bên sông, nước bị ô nhiễm bởi
chất hữu cơ, cặn lơ lửng và vi khuẩn.
- Tại cầu Mai Lĩnh- Hà Đông nhận toàn bộ nước thải của thị xã Hà Đông,
hàm lượng chất hữu cơ cao, nồng độ COD trong nước sông vượt quá giới hạn cho
phép chất lượng nước mặt loại A từ 2-3 lần trong khi nồng độ BOD5 vượt quá
18