PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CÁC KIM LOẠI NẶNG TRONG RAU MUỐNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM

HÓA PHÂN TÍCH DỤNG CỤ
BÀI BÁO CÁO
PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CÁC KIM LOẠI
NẶNG TRONG RAU MUỐNG
Thành phố HCM, tháng 03/2017

L/O/G/O


GVHD: Th.S Phùng Thị Cẩm Hồng
NHÓM SV THỰC HIỆN
1.
2.
3.
4.

Phan Ngọc Anh
Lê Thị Lan Anh
Bùi Quang Hậu
Hà Quốc Bảo

13139004
15139003
15139036
15139009


NỘI DUNG

 TỔNG QUAN VỀ RAU MUỐNG
 TÌNH HÌNH TIÊU THỤ RAU MUỐNG

TỔNG QUAN
NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG
PHÁP

KẾT QUẢ VÀ
THẢO LUẬN

 TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI NẶNG

 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
 ĐÁNH GIÁ RỦI RO


PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY RAU MUỐNG
Rau muống là cây ăn lá quen thuộc, có giá trị dinh
dưỡng và kinh tế cao, được trồng phổ biến ở các nước
Nam và Đông Nam Á.

Theo dân gian: Rau muống cạn, rau muống nước.
Theo điều kiện trồng: Rau muống ruộng, rau muống
phao, rau muống bè, rau muống thúng.
Theo thời vụ: Rau muống cạn, rau muống nước, rau

muống bè.

Rau muống có nguồn gốc nhiệt đới Châu Á, khu vực
Nam và Đông Nam Á, nhiệt đới châu Phi, Trung Á,
Nam Mỹ và châu Đại Dương.


Đặc điểm sinh học: Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn. Rau
muống là cây ngắn ngày, sinh trưởng nhanh, cho năng suất cao,
sống được ở nhiệt độ cao và đủ ánh sáng.

Giá trị dinh dưỡng: Trong 100g rau muống còn có: 1,9-3,5
caroten (gấp 8 lần trong cà chua); 7-28mg vitamin C (cũng
nhiều hơn trong cà chua); 0,1mg vitamin B1; 0,09mg
vitamin B2; khoảng 0,7mg vitamin PP, ...
Thành phần dinh dưỡng trong lá rau
muống.

Thành phần khoáng chất trong lá
rau muống.


1.2. TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG
TRỒNG VÀ TIÊU THỤ RAU MUỐNG TẠI
TP.HCM

 Tổng quan về tình hình trồng rau
Theo số liệu điều tra của Chi cục Bảo vệ thực vật thì diện tích RMN của
toàn thành phố đến nay có khoảng 1761,15 ha. Số liệu về sản xuất rau muống ở
Tp.HCM được trình bày trong bảng Kết quả sản xuất rau muống nước của

Tp. Hồ Chí Minh năm 2013.


 Tình hình tiêu thụ rau muống và nguy cơ đối với sức khỏe người tiêu
dùng.
Hiện tại, tính trung bình sản lượng tiêu thụ tại các hệ thống siêu thị, cửa
hàng trên thành phố khoảng 217,53 tấn/ngày thì mới có 98,63 tấn/ngày là rau
VietGAP. Chưa tính toán được hiện nay có một lượng rau trong đó có rau
muống mọc hoang, hay canh tác trên các kênh rạch trên địa. Đây là số lượng
rau không qua kiểm soát, có nguy cơ cao đối với sức khỏe người dân TP HCM.
Theo kết quả giám sát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật cũng như KLN cho
thấy, trên rau muống và một số loại rau khác tỷ lệ vượt ngưỡng cho phép vẫn
trên 10%, trong khi một số nước trong khu vực như Singapore chỉ khoảng 23%.
(Nguồn: Viện Chính sách và Chiến lược PTNT (Bộ NN&PTNT- 2012)


1.3. TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI NẶNG
 Định nghĩa: theo phương diện hóa lý thì KLN được định nghĩa là những
kim loại có khối lượng riêng từ 5g/cm3 trở lên, còn về khía cạnh độc học
thì, thuật ngữ “Kim loại nặng” chủ yếu được dùng để chỉ các kim loại có
nguy cơ gây ra các tác động tiêu cực đối với môi trường.

 Vai trò của kim loại đối với cây trồng:
Một vài kim loại như: Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, và Zn là
những nguyên tố cần thiết trong thực vật, được sử dụng cho các quá
trình oxy hóa khử, ổn định phân tử, là thành phần của rất nhiều loại
enzym, điều chỉnh áp lực thẩm thấu.
Một số kim loại không có vai trò sinh học, không cần thiết như: Ag, Al,
Au, Pb, Hg… sẽ gây độc lâu dài đối với sinh vật. Các kim loại không
cần thiết này sẽ thay thế vào vị trí của các kim loại cần thiết.

 Nguồn gốc và nguyên nhân ô nhiễm kim loại nặng trong rau
muống.
Sử dụng quá nhiều thuốc
BVTV cũng như các loại
phân khoáng một thời gian
dài làm ô nhiễm đất trồng.

Nguyên nhân khác

Rau muống được tưới
nhớt thải độc hại.

Sử dụng nguồn nước
thải của các khu công
nghiệp bị ô nhiễm
chứa nhiều KLN bón
ruộng cho rau.

Vùng trồng rau gần
khu công nghiệp và
khu vực giao thông có
không khí ô nhiễm kim
loại nặng.


 Cơ chế hấp thụ KLN vào thực vật.
Giai đoạn 2

Giai đoạn 1

Các KLN bị hấp thụ
trong tế bào có thể
bị mất tính linh
động hay tính độc
trong tế bào chất

KLN đi vào từ vùng
tự do của rễ cây.

Quá trình hấp
thu KLN vào
trong cây.
Giai đoạn 4
Với sự góp mặt của kim
loại trong cây làm biến
đổi gen và làm mất tính
linh động của kim loại
trong rễ

Giai đoạn 3
Các kim loại ở trong tế bào
có thể được chuyển từ tế
bào này sang tế bào khác
thông qua con đường hợp
sau đó đi vào mao dẫn rễ và
đưa tới mầm non

 Độc tính của kim loại
 Độc tính của Asen (As):
Khi nhiễm độc với liều lượng cao, Asen làm tổn thương mạnh đến hệ tiêu
hóa, rối loạn thần kinh, khi nồng độ gây nhiễm tới 60mg/l thì có thể gây tử
vong. Khi bị nhiễm độc lâu dài khi tiếp xúc với Asen ở liều lượng thấp sẽ gây
viêm da, nhiễm sắc tố da, móng chân đen dễ gẫy rụng. Thời gian càng dài sẽ
gây ung thư da, ung thư bàng quang và ung thư phổi.
 Độc tính của Chì (Pb):
Khi bị nhiễm độc Chì với liều lương cao thì nạn nhân sẽ có triệu chứng nôn
mửa, đau bụng trên, trụy tim mạch, trong trường hợp nặng có thể dẫn đến tử
vong. Trong khi nhiễm độc mãn tính có biểu hiện mất ngủ, mất ăn, chân răng
có viền đen, nước bọt có vị tanh của kim loại. Trường hợp nhiễm độc nặng sẽ bị
thiếu máu, viêm não ở trẻ em, viêm thận mãn tính.


 Độc tính của Cadimium (Cd).
Hít phải bụi mịn và khói chứa Cadmium có thể gây viêm phổi và có thể tử
vong. Cadmium cũng là một mối nguy hiểm đối với môi trường.
Với liều lượng thấp nhưng tiếp xúc trong thời gian dài, Cd là nguyên nhân
gây ra một số bệnh như: Tiêu chảy, đau bao tử và nôn mửa, Gãy xương, Sinh
sản kém và có thể vô sinh. Nguy hại cho hệ thần kinh trung ương. Suy giảm hệ
thống miễn dịch. Rối loạn tâm lý.
 Độc tính của Kẽm (Zn).
Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Hấp thụ quá nhiều kẽm làm ngăn
chặn sự hấp thu đồng và sắt, có thể làm hỏng niêm mạc dạ dày, phá hủy các thụ
thể thần kinh trong mũi gây ra chứng mất khứu giác.
Ảnh hưởng đến môi trường: Zn có khả năng ức chế quá trình hô hấp của vi
sinh vật (VSV) đất, quá trình khoáng hoá đạm, quá trình nitrat hoá và các quá
trình này sẽ hoàn toàn bị ức chế khi Zn đạt hàm lượng 1000 mg/kg. nếu thừa nó
sẽ cản trở rất mạnh đến chu trình sinh học bình thường của sự sống trong đất

đặc biệt đối với quá trình dị hoá.


PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU






Thu thập, tổng hợp tài liệu liên quan đến đề tài.
Khảo sát thực địa, xác định vị trí lấy mẫu.
Chia ra làm các đợt lấy mẫu.
Kết quả phân tích được so sánh với các tiêu chuẩn tương ứng .
Kết quả phân tích sau đó được đánh giá bằng phương pháp đánh giá rủi ro
sức khỏe, phương pháp đánh giá mức độ tích lũy sinh học.
 Các kết quả tính toán dựa trên các phương pháp đánh giá sau đó được đưa ra
thảo luận
 Từ nguyên nhân, yếu tố ảnh hưởng được phân tích. Đề xuất các biện pháp
giảm thiểu nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe, các biện pháp quản lý và kỹ thuật
sản xuất rau muống an toàn.


2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU








Phân tích và tổng hợp thông tin.
Thống kê.
Điều tra, khảo sát.
Thu mẫu.
Sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định hàm lượng các kim loại vi lượng
trong rau muống.
 Phương pháp đánh giá tích tụ sinh học.


PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phương pháp phân tích và tổng hợp thông tin.
Phân tích, tổng hợp thông tin, dữ liệu, chắc lọc số liệu để triển khai đề tài,
đặc biệt trong đánh giá hiện trạng và dự báo rủi ro đối với sức khỏe con người.

 Phương pháp thống kê.
Thu thập số liệu từ Sở nông nghiệp và phát triển nông thôn Tp HCM, các
Trung Tâm khuyến nông Quận, ban quản lý các KCN; số liệu thống kê từ các
báo cáo, đề tài, kết quả nghiên cứu liên quan.

 Phương pháp điều tra, khảo sát.
Khảo sát về tình hình tiêu thụ và sự hiểu biết của người dân về rau muống,
khảo sát về quá trình trồng rau muống của người dân, các loại phân bón, nước
ruộng sử dụng để canh tác rau muống. Việc điều tra được thực hiện bằng cách
phát phiếu điều tra để lấy ý kiến cộng đồng.


 Phương pháp thu mẫu
 Chọn điểm lấy mẫu.

Các mẫu nước, đất và rau cùng được lấy từ các khu vực trồng rau muống
tập trung trên địa bàn TP.HCM. Đề tài lựa chọn địa điểm nghiên cứu là: Quận
12, Quận Thủ Đức, Hóc môn, Bình Chánh, Quận 9, Củ Chi vì rau muống được
trồng ở các khu vực này có khả năng nhiễm KLN cao.

Bản đồ vị trí lấy mẫu


Đặc điểm các mẫu tại TP.HCM.


Địa điểm lấy mẫu của vùng trồng RMN ở Tp. Hồ Chí Minh.


 Lấy mẫu, bảo quản mẫu và xử lý mẫu.
Phương pháp lấy mẫu, thu mẫu và xử lý mẫu theo tiêu chuẩn AOAC 999.
Lấy mẫu đại diện trung bình (mẫu hỗn hợp). Mục đích xác định hàm lượng
trung bình đại diện.
 Cách lấy: Nguyên tắc của lấy mẫu hỗn hợp là lấy những mẫu riêng biệt ở
nhiều điểm khác nhau rồi trộn lại để được mẫu trung bình. Thông thường
lấy mẫu từ 5 đến 10 điểm rồi trộn lại để lấy mẫu trung bình. Khi lấy mẫu, ta
lấy ở những điểm riêng biệt như: chỗ bón phân hoặc vôi tụ lại, chỗ cây quá
tốt hoặc quá xấu, chỗ cây bị sâu bệnh…

Một số cách lấy mẩu đại diện trên ruộng rau
muống.


 Xử lý mẫu:
Quy trình xử lý mẫu rau muống được áp dụng bằng phương pháp tro hóa

khô. Cân 2g mẫu đã được xay nhuyễn cho vào cốc sứ, nung ở nhiệt độ lần lượt
là 350oC, 400oC trong vòng 1 tiếng, cuối cùng nâng nhiệt độ lên 450oC trong
vòng 4 – 5h . Để lò nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó tiến hành phá mẫu. Cho
1ml axit HCL (1:1) vào cốc và nung trên bếp điện 150oC và cho bay hơi đến
khi dung dịch sệt, tiếp tục cho thêm 5ml axit HNO3 (0,1M) vào đun cho đến
khi hòa tan phần cặn. Chuẩn độ lại bằng nước cất. Lọc qua giấy lọc rồi cho vào
bình định mức 25 ml, làm đầy đến vạch mức và lắc đều.
Mẫu sau khi xử lý được phân tích bằng máy phân tích khối phổ cảm ứng
plasma ICP MS.


Máy phân tích khối phổ cảm ứng plasma ICP MS.


 Sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định hàm lượng các
kim loại vi lượng trong rau muống.
Phương pháp Quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ,
ICP-MS là một kỹ thuật phân tích được sử dụng để xác định nguyên tố.
ICP-MS sử dụng để phân tích nồng
độ của hầu hết các kim loại trong
bảng hệ thống tuần hoàn kim loại ở
nồng độ thấp ppt (phần tỷ):
• Phạm vi phân tích: phần tỷ.
• Hiệu quả vượt trội so với những
kỹ thuật phân tích khác.
• Phân tích đồng vị nhanh chóng.
• Khoảng dải phân tích rộng
(• Ứng dụng ngày càng được mở
rộng.

Máy phân tích khối phổ cảm ứng
plasma ICP MS.


Khả năng phát hiện tương đối của Máy ICP-MS tứ cực model ELAN
6000/6100 (PerkinElmer Inc.)


 ICP-MS sử dung để phân tích gì?
• Hầu hết các kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn. Kiểm nghiệm thực
phẩm: thành phần kim loại trong thực phẩm.
• Nguồn nước: phân tích kim loại trong nước, độ nhiễm các kim loại trong
nguồn nước ngầm, nước sông, ao hồ, nước sinh hoạt...
• Đồ chơi: các kim loại có hàm lượng cao trong đồ chơi ảnh hưởng đến sức
khỏe và sự phát triển của trẻ
• Dược phẩm: Phân tích các thành phần kim loại, kiểm nghiệm chất lượng sản
phẩm, thuốc, và dẫn xuất của thuốc.
 ICP-MS hoạt động thế nào?
• Mẫu được phun vào Argon Plasma, ở đó phân tử bị phân tách bởi nhiệt độ cao
và những nguyên tử thành phần bị nguyên tử hóa sau đó đi qua bộ lọc khối
(mass spectrometer). Bộ lọc này cho phép một loại ion với tỉ lệ khối/điện tích
được phép đi qua.
• ICP-MS cũng dùng để phân tích đồng vị.


 Cơ chế:
Khi kết nối với LC, hệ thống LC-ICP-MS có thể phân tích được các hợp
chất hữu cơ kim loại.
Mẫu được ion hóa thành ion (+) trong nguồn Plasma nhiệt độ cao. Sau đó

dòng ion này được hướng đi vào thiết bị tách ion (+), loại bỏ phần lớn các phần
tử trung hòa và các photon.
Dòng ion tiếp tục được hướng vào thiệt bị tách các ion cản trở - ion đa
nguyên tử (polyatomic) bằng cơ chế va đập suy giảm năng lượng.
Các ion còn lại sẽ di chuyển tiếp vào bộ phân tách khối theo m/z, tách khối
từ 2 - 250 amu và các khối này được ghi nhận lại bởi detector gồm các diod
quang