Nghiên cứu xác định hàm lượng một số PAHs trong nước và bùn đất ở thôn Trung Sơn, xã Hòa Liên, Hòa Vang, Đà Nẵng bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (209.42 KB, 28 trang )
Header Page 1 of 126.
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
NGUYỄN THỊ THU PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ
PAHs TRONG NƯỚC VÀ BÙN ĐẤT Ở THÔN
TRUNG SƠN, XÃ HÒA LIÊN, HÒA VANG, ĐÀ NẴNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60.44.27
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Đà Nẵng, Năm 2011
Footer Page 1 of 126.
Header Page 2 of 126.
2
Công trình ñược hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. BÙI XUÂN VỮNG
Phản biện 1 : PGS.TS. LÊ TỰ HẢI
Phản biện 2: GS.TS. TRẦN VĂN SUNG
Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 31
tháng 12 năm 2011
* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm thông tin học liệu, Đại học Đà Nẵng
- Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.
Footer Page 2 of 126.
Header Page 3 of 126.
3
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn ñề tài
Trong những năm gần ñây, nền kinh tế của ñất nước ta ñã và
ñang phát triển nhanh chóng trên con ñường công nghiệp hóa, hiện
ñại hóa. Nhưng bên cạnh những thành quả ñạt ñược, môi trường của
chúng ta ñang xuống cấp nhanh chóng do những chất thải ñộc hại từ
các nhà máy, cơ sở dịch vụ…chưa qua xử lý hoặc xử lý không hiệu
quả. Điều này ñang ñe dọa ñến sức khỏe cộng ñồng và là một thách
thức lơn cho sự phát triển bền vững.
Một trong những chất ô nhiễm ñất cần ñược quan tâm là
PAHs. PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) là hợp chất hữu
cơ có 2 hay nhiều vòng hydrocarbon thơm liên kết nhau tạo thành
những hợp chất rất bền vững trong môi trường.
Hiện nay, tình trạng nước thải ở KCN Hòa Khánh, thuộc thôn
Trung Sơn, xã Hòa Liên (Hòa Vang, Đà Nẵng) ñã gây ô nhiễm
nghiêm trọng ñến cuộc sống của hàng trăm hộ dân nơi ñây. Nhưng
hiện nay các ñiều tra nghiên cứu về hàm lượng các chất thải ñộc hại
là PAHs từ KCN Hòa Khánh vẫn chưa có số liệu chính xác. Chính vì
lý do trên nên chúng tôi chọn ñề tài: Nghiên cứu xác ñịnh hàm
lượng một số Hydrocacbon thơm ña vòng (PAHs) trong nước và
bùn ñất ở thôn Trung Sơn, xã Hòa Liên, Hòa Vang, Đà Nẵng
bằng phương pháp sắc khi lỏng cao áp (HPLC).
2. Mục ñích nghiên cứu
- Xây dựng quy trình chiết tách PAHs trong nước và trong ñất.
- Xác ñịnh PAHs tại một số vị trên ñịa bàn thành phố Đà nẵng.
3. Đối tượng nghiên cứu
+ Một số ñất và bùn ñất lấy tại các ruộng lúa, ruộng rau, mẫu
ñất gần khu công nghiệp Hòa Khánh.
Footer Page 3 of 126.
Header Page 4 of 126.
4
+ Một số nguồn nước bao gồm nước giếng, nước mương, nước
thải công nghiệp ở Thôn Trung Sơn, Xã Hòa Vang, Hòa Liên, Đà
Nẵng
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp lấy mẫu.
- Khảo sát phương pháp chiết tách và làm giàu: Phương pháp
chiết lỏng-lỏng, phương pháp chiết pha rắn, phương pháp chiết
Soxhlet, phương pháp chiết Siêu âm.
- Phương pháp làm sạch.
- Chọn phương pháp chiết tách ñể xác ñịnh hợp chất PAHs
bằng HPLC
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
- Ý nghĩa khoa học: Xác ñịnh ñược một số phương pháp chiết
tách PAHs với hiệu suất cao.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của việc nghiên cứu này nhằm
cung cấp một số thông tin nghiên cứu và bảo vệ môi trường cho
thành phố Đà Nẵng
6. Bố cục luận văn
Luận văn gồm 89 trang trong ñó có 15 bảng và 34 hình. Phần
mở ñầu (3 trang), kết luận và kiến nghị (2 trang), tài liệu tham khảo
(2 trang) và phần phụ lục. Nội dung của luận văn chia làm 3 chương:
Chương 1- Tổng quan (38 trang )
Chương 2- Những nghiên cứu thực nghiệm (20 trang)
Chương 3- Kết quả và bàn luận (27 trang)
Footer Page 4 of 126.
Header Page 5 of 126.
5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về PAHs
1.1.1. Giới thiệu PAHs
1.1.2. Tính chất vật lý và hóa học của PAHs
1.1.3. Giới thiệu một số hợp chất thơm ña vòng quan trọng trong
PAHs
1.1.4. Hiện trạng ô nhiễm PAHs trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.5. Mức ñộ nhiễm hydrocacbon ña vòng của các hàng hóa thực
phẩm
1.1.6. Nguồn gốc phát sinh
1.2. Phương pháp sắc ký phân tích PAHs
1.2.1. Một số vấn ñề chung sắc ký
1.2.2. Phương pháp sắc ký lỏng cao áp
1.2.3. Phương pháp sắc ký khí
1.3. Phương pháp lấy mẫu
1.3.1. Phương pháp lấy mẫu ñất
1.3.2. Phương pháp lấy mẫu nước
1.4. Phương pháp bảo quản
1.5. Phương pháp chiết
1.5.1. Giới thiệu phương pháp chiết
1.5.2. Chiết lỏng – lỏng
1.5.3. Chiết lỏng- rắn
1.6. Phương pháp làm giàu và làm sạch mẫu
1.6.1. Khái niệm
1.6.2. Cấu tạo cột SPE
1.6.3. Các bước tiến hành trong quá trình chiết pha rắn
1.6.4. Chọn cơ chế SPE theo mẫu phân tích
Footer Page 5 of 126.
Header Page 6 of 126.
6
1.7. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp
1.7.1. Sai số tuyệt ñối và sai số tương ñối
1.7.2. Các ñại lượng ñể ñánh giá sai số trong phân tích
1.7.3. Cách xác ñịnh sai số
1.8. Giới hạn dò tìm của phương pháp
1.9. Tìm hiểu về thôn Trung Sơn, xã Hòa Liên, huyện Hòa Vang,
TP Đà Nẵng
Footer Page 6 of 126.
Header Page 7 of 126.
7
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất
- Mẫu ñất và mẫu nước ñược lấy ở một số nơi ỏ thôn Trung
Sơn, Xã Hòa Vang, Hòa Liên, Đà Nẵng
- Máy HPLC của hãng Agilent và máy GCMS của hãng Perkin
Elmer tại trường Đại Học Sư phạm
2.2. Sơ ñồ nghiên cứu
Hình 2.7. Sơ ñồ xây dựng quy trình phân tích
Footer Page 7 of 126.
Header Page 8 of 126.
8
2.3. Xây dựng phương pháp phân tích
2.3.1. Chuẩn bị mẫu giả
2.3.2. Khảo sát ñiều kiện phân tích mẫu trên máy HPLC
2.3.3. Lập ñường chuẩn của các chất chuẩn
2.3.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết soxhlet
Footer Page 8 of 126.
Header Page 9 of 126.
9
2.3.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết siêu âm
2.3.6. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết lỏng lỏng
2.3.7. Làm giàu và làm sạch mẫu bằng cột chiết SPE
2.4. Đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp
2.5. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp
2.6. Phân tích mẫu thật
2.6.1. Tính kết quả trong mẫu ñất
2.6.2. Tính kết quả trong mẫu nước
2.6.3. Khẳng ñịnh kết quả bằng phương pháp GC/MS
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát ñiều kiện phân tích mẫu trên máy HPLC
3.1.1. Bước sóng hấp thụ λmax của các chất chuẩn
Bảng 3.1. Bước sóng hấp thụ λmax của PAH
STT
Chất chuẩn PAHs
Bước sóng hấp thụ λmax
1
Anthracene
254; 234; 329
2
Acenaphthalene
254; 234; 285
3
Phenanthrene
254; 234; 286
4
Fluorene
234; 290
5
Fluoranthene
234; 283
6
Naphthalene
254; 234; 290
7
Pyrene
254; 234; 316
Kết luận: Dựa vào kết quả trên, chúng tôi tiến hành khảo sát ñiều
kiện phân tích mẫu trên máy HPLC với detecto DAD dò tìm trên 2
bước sóng: 254; 234 và 285.
3.1.2. Điều kiện chạy máy HPLC
Footer Page 9 of 126.
Header Page 10 of 126.
10
Chúng tôi tiến hành khảo sát ñiều kiện phân tích mẫu trên
máy HPLC như sau:
Bảng 3.2. Chương trình gradient dung môi của máy sắc ký lỏng
Hợp phần pha ñộng
Kênh A
Kênh B
(% Nước cất)
(% acetonitril)
60
40
60
40
0
100
0
100
60
40
60
40
Thời gian
( phút)
0
5
7
10
15
20
Detector DAD: 254, 234, 285 nm
Detector FLD:
Bảng 3.3. Bước sóng dùng cho detector FLD ñối với các PAH
PAH
Naphthalene
Acenaphthlene
Fluorene
Phenanthrene
Anthracene
Fluoranthene
Pyrene
Bước sóng kích
thích (nm)
280
280
280
280
250
250
250
Bước sóng phát xạ
(nm)
355
355
355
355
420
420
420
Nhiệt ñộ cột: 30oC
Tốc ñộ dòng : 0.8 ml/phút
3.1.3. Tìm thời gian lưu của các chất chuẩn
Bảng 3.4. Thời gian lưu của các chất chuẩn PAH
STT
Các chất PAHs
Ký hiệu viết
tắt
Thời gian lưu
1
Anthracene
Anth
9.834
2
Acenaphthalene
Ace
8.784
3
Phenanthrene
Phe
8.948
Footer Page 10 of 126.
Header Page 11 of 126.
11
4
Fluorene
Flu
8.418
5
Fluoranthene
Fl
12.584
6
Naphthalene
Naph
5.562
7
Pyrene
Pyr
14.155
Hình 3.1. Tách pic PAHs chuẩn dùng phương pháp sắc ký lỏng
3.1.4. Lập ñường chuẩn
Bảng 3.5. Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng ñộ hợp chất cơ
clo trong dung dịch hỗn hợp mẫu chuẩn
Nồng ñộ chất (ppb)
Diện tích pic (mAU*s)
Chất
40
80
200
400
600
Anthracene
2592.54
5262.6
13272.4
26622.5
39972
Acenaphthlene
5092.8
12004
32740.8
67300.8
101860
Fluorene
768
4354
15112
33042
50972
Fluoranthene
203.8
1102.6
3799
8293
12787
52.24
146.404
428.896
899.716
1370.536
Pyrene
1356.98
3339.86
9288.5
19202.9
29117.3
Naphthalene
463.74
962.94
2460.5
4956.54
7452.5
Phenanthrene
Footer Page 11 of 126.
Header Page 12 of 126.
12
Bảng 3.6. Phương trình ñường chuẩn và hệ số R2
Phương trình ñường
chuẩn
Y = 66.75x -77.46
Hệ số R2
STT
Chất chuẩn
1
Anthracene
2
Acenaphthlene
Y = 172.8x – 1819
1
3
Fluorene
Y = 89.65x - 2818
0.983
4
Fluoranthene
Y = 15.714x – 168.22
0.990
5
Phenanthrene
Y = 2.354x – 41.92
1
6
Pyrene
Y = 49.572x – 625.9
1
7
Naphthalene
Y = 12.48x - 35.46
1
0.990
3.2. Kết quả khảo sát phương pháp chiết soxhlet
3.2.1. Khảo sát tỷ lệ dung môi chiết
Bảng 3.7. Khảo sát tỷ lệ dung môi chiết soxhlet
PAH
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
5:1
Co=40.00
C= 11.35
H= 54.27
Co=40.00
C= 15.48
H= 58.70
Co=40.00
C= 14.33
H= 55.83
Co=40.00
C= 13.32
H= 53.30
Co=40.00
C= 13.78
H= 54.45
Co=40.00
C= 14.57
H= 66.12
Co=40.00
C= 13.88
H= 54.70
Footer Page 12 of 126.
Tỷ lệ dung môi CH2Cl2 : n - C6H14
5:2
5:3
5:4
Co=40.00
C= 11.20
H= 58.00
Co=40.00
C= 12.37
H= 60.93
Co=40.00
C= 12.38
H= 60.95
Co=40.00
C= 15.39
H= 58.47
Co=40.00
C= 14.77
H= 66.93
Co=40.00
C= 13.89
H= 54.73
Co=40.00
C= 12.78
H= 61.95
Co=40.00
C= 12.38
H= 60.95
Co=40.00
C= 13.10
H= 52.27
Co=40.00
C= 11.93
H= 69.83
Co=40.00
C= 11.46
H= 68.65
Co=40.00
C= 14.53
H= 56.33
Co=40.00
C= 11.95
H= 49.87
Co=40.00
C= 12.09
H= 60.23
Co=40.00
C= 15.32
H= 68.30
Co=40.00
C= 15.93
H= 79.82
Co=40.00
C= 14.49
H= 56.23
Co=40.00
C= 12.76
H= 61.90
Co=40.00
C= 15.05
H= 57.63
Co=40.00
C= 14.90
H= 67.25
Co=40.00
C= 14.89
H= 67.23
5:5
Co=40.00
C= 13.56
H= 63.9
Co=40.00
C= 14.32
H= 75.8
Co=40.00
C= 14.01
H= 65.03
Co=40.00
C= 14.95
H= 67.37
Co=40.00
C= 14.12
H= 55.30
Co=40.00
C= 13.87
H= 54.67
Co=40.00
C= 12.59
H= 61.47
Header Page 13 of 126.
13
(Trong ñó. H: hiệu suất thu hồi, Co: nồng ñộ chuẩn thêm vào, C:
nồng ñộ mẫu thu hồi.)
Kết luận: Hệ dung môi diclometan : hexan với tỷ lệ 5:4 cho hiệu suất
thu hồi tối ưu ñối với phương pháp chiết soxhlet
3.2.2. Khảo sát thời gian chiết
Bảng 3.8. Khảo sát tỷ lệ thời gian chiết soxhlet
Thời gian chiết (giờ)
PAH
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
5 giờ
6 giờ
7 giờ
8 giờ
10 giờ
Co=40.00
C= 12.74
H= 61.38
Co=40.00
C= 12.48
H= 61.20
Co=40.00
C= 11.84
H= 69.60
Co=40.00
C= 15.22
H= 68.05
Co=40.00
C= 12.63
H= 61.57
Co=40.00
C= 11.98
H= 59.95
Co=40.00
C= 14.84
H= 56.20
Co=40.00
C= 14.59
H= 56.47
Co=40.00
C= 12.74
H= 61.85
Co=40.00
C= 13.54
H= 53.85
Co=40.00
C= 12.73
H= 61.83
Co=40.00
C= 12.66
H= 61.65
Co=40.00
C= 12.38
H= 60.95
Co=40.00
C= 12.47
H= 61.17
Co=40.00
C= 17.64
H= 64.10
Co=40.00
C= 15.38
H= 68.45
Co=40.00
C= 14.93
H= 67.33
Co=40.00
C= 13.83
H= 64.57
Co=40.00
C= 12.67
H=61.67
Co=40.00
C= 12.78
H= 71.95
Co=40.00
C= 13.90
H= 64.75
Co=40.00
C= 17.65
H= 64.12
Co=40.00
C= 15.56
H= 78.90
Co=40.00
C= 14.92
H= 67.32
Co=40.00
C= 13.70
H= 54.25
Co=40.00
C= 12.84
H= 52.10
Co=40.00
C= 12.93
H= 52.33
Co=40.00
C= 14.84
H= 54.89
Co=40.00
C= 17.63
H= 54.09
Co=40.00
C= 15.33
H= 58.34
Co=40.00
C= 15.02
H= 67.56
Co=40.00
C= 13.82
H= 54.57
Co=40.00
C= 12.90
H=52.25
Co=40.00
C= 12.34
H= 50.85
Co=40.00
C= 11.33
H= 58.32
Nhận xét: Chiết soxhlet trong thời gian 7 giờ cho hiệu suất thu
hồi tối ưu
Kết luận:
Sau khi khảo sát các ñiều kiện chiết soxhlet, chúng tôi ñưa ra
giá trị tối ưu cho phép chiết như sau
-
Chiết soxhlet với 10 gam mẫu ñất
Footer Page 13 of 126.
Header Page 14 of 126.
-
14
Thể tích dung môi là 120 ml với tỷ lệ dung môi là 5:4 ñối
với diclometan và n - hexan
-
Nhiệt ñộ chiết là 50oC
-
Thời gian chiết là 7 giờ
3.3. Kết quả khảo sát chiết rung siêu âm
3.3.1. Khảo sát tỷ lệ dung môi chiết
Bảng 3.9. Khảo sát tỷ lệ dung môi chiết siêu âm
Tỷ lệ dung môi CH2Cl2 : n - C6H14
PAH
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
5:1
5:2
5:3
5:4
5:5
Co=40.00
C= 20.22
H= 50.55
Co=40.00
C= 18.77
H= 56.93
Co=40.00
C= 21.81
H= 54.53
Co=40.00
C= 17.22
H= 63.05
Co=40.00
C= 12.39
H= 60.97
Co=40.00
C= 15.21
H= 68.03
Co=40.00
C= 23.78
H= 69.45
Co=40.00
C= 23.45
H= 58.63
Co=40.00
C= 19.24
H= 48.10
Co=40.00
C= 21.86
H= 54.65
Co=40.00
C= 16.55
H= 61.37
Co=40.00
C= 15.44
H= 68.60
Co=40.00
C= 15.90
H= 59.75
Co=40.00
C= 18.52
H= 66.30
Co=40.00
C= 19.31
H= 58.27
Co=40.00
C= 20.00
H= 70.00
Co=40.00
C= 19.33
H= 58.33
Co=40.00
C= 19.23
H= 68.08
Co=40.00
C= 17.56
H= 63.90
Co=40.00
C= 14.89
H=67.23
Co=40.00
C= 20.78
H= 61.95
Co=40.00
C= 24.78
H= 61.59
Co=40.00
C= 21.69
H= 64.23
Co=40.00
C= 22.89
H= 67.23
Co=40.00
C= 20.11
H= 60.27
Co=40.00
C= 18.62
H= 66.55
Co=40.00
C= 22.17
H= 65.43
Co=40.00
C= 22.50
H= 66.25
Co=40.00
C= 22.67
H= 66.67
Co=40.00
C= 20.99
H= 62.47
Co=40.00
C= 20.15
H= 70.37
Co=40.00
C= 18.67
H= 66.67
Co=40.00
C= 14.25
H= 65.63
Co=40.00
C= 14.66
H= 66.65
Co=40.00
C=21.80
H= 74.5
Kết luận: Hệ dung môi diclometan : hexan với tỷ lệ 5:5 cho hiệu suất
thu hồi tối ưu ñối với phương pháp chiết siêu âm
Footer Page 14 of 126.
Header Page 15 of 126.
15
3.3.2. Khảo sát thời gian chiết
Bảng 3.10. Khảo sát thời gian chiết siêu âm
PAH
Thời gian chiết siêu âm
15 phút
25 phút
35 phút
45 phút
55 phút
Anth
Co=40.00
C= 12.82
H= 32.05
Co=40.00
C= 14.09
H= 35.22
Co=40.00
C= 15.08
H= 37.70
Co=40.00
C= 19.33
H=48.33
Co=40.00
C= 14.55
H= 36.38
Ace
Co=40.00
C= 14.90
H= 37.25
Co=40.00
C= 15.07
H= 37.67
Co=40.00
C= 16.77
H= 41.93
Co=40.00
C= 17.99
H= 44.98
Co=40.00
C= 13.43
H= 33.57
Flu
Co=40.00
C= 15.40
H= 38.50
Co=40.00
C= 15.56
H= 38.90
Co=40.00
C= 15.73
H= 39.33
Co=40.00
C= 15.78
H= 39.45
Co=40.00
C= 15.00
H= 37.50
Fl
Co=40.00
C= 11.46
H= 28.65
Co=40.00
C= 12.04
H= 30.10
Co=40.00
C= 12.56
H= 31.40
Co=40.00
C= 13.78
H= 34.45
Co=40.00
C= 12.90
H= 32.33
Phe
Co=40.00
C= 11.45
H= 28.63
Co=40.00
C= 12.00
H= 30.00
Co=40.00
C= 12.12
H= 30.30
Co=40.00
C= 12.32
H=30.80
Co=40.00
C= 11.89
H= 29.73
Pyr
Co=40.00
C= 20.15
H= 50.37
Co=40.00
C= 22.67
H= 56.67
Co=40.00
C= 23.00
H= 57.50
Co=40.00
C= 23.15
H= 57.88
Co=40.00
C= 21.13
H= 52.83
Naph
Co=40.00
C= 17.35
H= 43.08
Co=40.00
C= 17.67
H= 44.17
Co=40.00
C= 18.02
H= 45.05
Co=40.00
C= 18.14
H= 45.35
Co=40.00
C= 19.65
H= 49.13
Kết luận: Sau khi khảo sát các ñiều kiện chiết siêu âm, chúng tôi ñưa
ra giá trị tối ưu cho phép chiết như sau
-
Chiết siêu âm với 5 gam mẫu ñất
-
Thể tích dung môi là 50 ml với tỷ lệ dung môi là 5:4 ñối với
diclometan và n - hexan
-
Thời gian chiết là 45 phút
3.4. Khảo sát yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết lỏng lỏng
3.4.1. Kết quả khảo sát chiết bằng hệ dung môi n-hexan :
diclometan
Footer Page 15 of 126.
Header Page 16 of 126.
16
Tiến hành như ở mục 2.3.4.1, thu ñược kết quả ở bảng 3.5:
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát chiết bằng hệ dung môi n-hexan
và diclometan
Tỷ lệ dung môi n - C6H14 : CH2Cl2
PAH
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
5:1
Co=40.00
C= 23.90
H= 59.75
Co=40.00
C= 20.45
H=
Co=40.00
C= 18.22
H= 45.55
Co=40.00
C= 24.67
H= 61.67
Co=40.00
C= 21.10
H= 52.75
Co=40.00
C= 16.09
H= 40.23
Co=40.00
C= 18.34
H= 45.85
5:2
Co=40.00
C= 23.98
H= 59.95
Co=40.00
C= 22.12
H= 53.9
Co=40.00
C= 18.17
H= 45.43
Co=40.00
C= 25.10
H= 62.75
Co=40.00
C= 22.45
H= 56.13
Co=40.00
C= 17.23
H= 43.08
Co=40.00
C= 18.91
H= 42.28
5:3
Co=40.00
C= 24.12
H= 60.30
Co=40.00
C= 19.23
H= 53.9
Co=40.00
C= 19.89
H= 49.73
Co=40.00
C= 25.47
H= 63.67
Co=40.00
C= 22.66
H= 56.65
Co=40.00
C= 17.35
H= 43.38
Co=40.00
C= 19.54
H= 48.85
5:4
Co=40.00
C= 24.22
H=60.55
Co=40.00
C= 14.23
H= 35.58
Co=40.00
C= 19.01
H= 47.53
Co=40.00
C= 26.13
H= 65.33
Co=40.00
C= 23.22
H=58.05
Co=40.00
C= 17.89
H= 44.73
Co=40.00
C= 19.78
H= 49.45
5:5
Co=40.00
C= 24.23
H= 60.58
Co=40.00
C= 20.17
H= 50.43
Co=40.00
C= 20.12
H= 50.30
Co=40.00
C= 26.13
H= 65.33
Co=40.00
C= 23.23
H= 58.33
Co=40.00
C= 18.00
H= 45.00
Co=40.00
C= 19.78
H= 49.45
3.4.2. Kết quả khảo sát chiết bằng hệ dung môi diclometan : nhexan
Tiến hành như ở mục 2.3.4.2, thu ñược kết quả ở bảng 3.6:
Footer Page 16 of 126.
Header Page 17 of 126.
17
Bảng 3.13. Kết quả khảo sát chiết bằng hệ dung môi diclometan và
n-hexan
Tỷ lệ dung môi CH2Cl2 : n - C6H14
PAH
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
5:1
Co=40.00
C= 22.56
H= 56.40
Co=40.00
C= 20.49
H= 51.23
Co=
40.00
C= 18.55
H= 46.37
Co=40.00
C= 19.10
H= 47.75
Co=40.00
C= 18.11
H= 45.27
Co=40.00
C= 20.37
H= 50.92
Co=40.00
C= 20.92
H= 52.30
5:2
5:3
5:4
Co=40.00
C= 24.67
H= 61.67
Co=40.00
C= 22.64
H= 56.60
Co=40.00
C= 25.89
H= 64.73
Co=40.00
C= 23.22
H= 58.05
Co=40.00
C= 26.90
H=67.25
Co=40.00
C= 33.59
H= 83.97
Co=40.00
C= 19.78
H= 49.45
Co=40.00
C= 25.56
H= 63.90
Co=40.00
C= 28.90
H= 72.25
Co=40.00
C= 23.29
H= 58.23
Co=40.00
C= 22.47
H= 56.17
Co=40.00
C= 21.74
H= 54.35
Co=40.00
C= 21.11
H= 52.78
Co=40.00
C= 24.88
H= 62.20
Co=40.00
C= 25.35
H= 53.38
Co=40.00
C= 20.81
H= 52.03
Co=40.00
C= 24.38
H= 60.95
Co=40.00
C= 28.43
H= 71.08
Co=40.00
C= 27.38
H=68.45
Co=40.00
C= 25.76
H= 64.40
Co=40.00
C= 24.95
H= 62.37
Nhận xét: Hệ dung môi diclometan : hexan với tỷ lệ 5:4 cho hiệu
suất thu hồi tối ưu ñối với phương pháp chiết lỏng lỏng
3.5. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp
3.5.1. Sai số thống kê của phương pháp chiết soxhlet
Để ñánh giá sai số thống kê của phương pháp, chúng tôi tiến
hành 5 lần thí nghiệm lặp lại trên 5 mẫu phân tích. Tiêm chuẩn 40
ppb cho mỗi mẫu thử và tiến hành chiết soxhlet, thu kết quả trung
bình.
Footer Page 17 of 126.
Header Page 18 of 126.
18
Bảng 3.13. Hiệu suất thu hồi của 5 lần chiết soxhlet
Lần
thí
Anth
Ace
Flu
Phe
Pyr
1
56.39
67.39
78.49
58.45
59.30
67.48
64.21
2
57.45
58.59
72.86
67.48
74.69
73.93
68.42
3
58.40
87.37
77.49
73.09
68.69
71.59
70.52
58.48
67.94
82.49
76.48
68.90
74.68
74.39
5
59.38
69.89
80.55
78.49
70.84
75.74
75.38
Htb
58.02
70.24
78.37
70.80
69.50
72.68
70.58
nghiệm
Fl
Naph
4
70.027
Htb 7
PAHs
Bảng 3.14. Đánh giá một số sai số thống kê của phương pháp soxhlet
PAH
Nồng ñộ
trung bình
X
Phương
sai
S2
Độ
lệch
chuẩn
б
Độ sai
chuẩn
Biên giới
tin cậy ε
Sai
tương ñối
∆%
SX
Anth
23.37
10.63
3.25
1.45
1.80
7.70
Ace
25.84
46.68
6.97
3.11
3.86
14.94
Flu
19.15
5.184
2.27
1.02
1.27
6.61
Fl
22.81
52.37
7.27
3.25
4.03
17.68
Phe
15.34
6.86
2.62
1.17
1.45
9.47
Pyr
19.83
28.33
5.32
2.37
2.94
14.83
Naph
30.72
99.92
9.99
4.47
5.54
18.06
Footer Page 18 of 126.
số
Header Page 19 of 126.
19
3.5.2. Sai số thống kê của phương pháp chiết siêu âm
Bảng 3.15. Hiệu suất thu hồi của 5 lần chiết siêu âm
Lần thí
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
1
47.29
45.38
78.48
89.39
63.68
74.28
78.49
2
55.39
67.49
68.46
84.22
89.48
72.83
84.23
3
78.49
77.59
79.43
84.78
90.24
77.59
85.94
4
83.68
84.59
83.57
86.38
90.87
83.69
83.56
5
84.03
90.38
85.90
90.23
91.54
86.49
89.59
Htb
69.77
73.09
79.17
87.00
85.16
78.97
84.36
nghiệm
Naph
79.647
Htb 7
PAHs
Bảng 3.16. Đánh giá một số sai số thống kê của phương pháp
siêu âm
PAH
Phương
sai
S2
Độ
lệch
chuẩn
S
Độ sai
chuẩn
23.45
0.60
0.77
0.34
0.42
1.79
17.94
2.87
1.69
0.75
0.93
5.19
15.166
3.30
1.82
0.81
1.00
6.63
14.69
5.63
2.37
1.05
1.30
8.87
22.69
1.45
1.20
0.53
0.65
2.89
21.25
1.17
1.08
0.48
0.60
2.80
24.16
0.94
0.96
0.43
0.53
2.20
Nồng ñộ
trung bình
X
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
Footer Page 19 of 126.
SX
Biên
giới
tin cậy ε
Sai
số
tương
ñối
∆%
Header Page 20 of 126.
20
3.5.3. Sai số thống kê của phương pháp chiết lỏng lỏng
Bảng 3.17. Hiệu suất thu hồi của 5 lần chiết lỏng lỏng
Lần thí
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
1
64.37
56.84
78.43
81.32
67.12
78.49
70.48
2
65.38
78.49
80.58
78.66
85.32
79.45
79.56
3
78.54
66.43
83.22
90.58
89.23
82.56
78.58
4
85.84
66.89
86.48
90.38
88.57
83.00
84.91
5
90.48
75.32
89.59
90.34
91.34
83.28
85.37
Htb
76.92
68.79
83.66
86.25
84.32
81.37
79.78
nghiệm
80.155
Htb 7
PAHs
Bảng 3.18. Đánh giá một số sai số thống kê của phương pháp chiết
lỏng lỏng
Phương
sai
S2
Độ lệch
chuẩn
S
Độ sai
chuẩn
SX
Biên
giới
tin cậy ε
20.25
16.04
4.00
1.78
4.96
24.53
24.52
0.92
0.95
0.42
1.17
4.81
22.27
11.17
3.34
1.49
4.14
18.62
24.11
0.38
0.61
0.27
0.75
3.14
21.47
0.07
0.26
0.12
0.33
1.5
23.35
4.81
2.19
0.98
2.72
11.64
21.22
1.82
1.34
0.60
1.66
7.83
Nồng ñộ
trung bình
PAH
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
X
Sai số
tương
ñối
∆%
Nhận xét: Qua phân tích sai số thống kê của các phương pháp chiết.
Chúng tôi nhận thấy, ñối với mẫu ñất thì phương pháp chiết siêu âm
Footer Page 20 of 126.
Header Page 21 of 126.
21
cho hiệu suất chiết cao hơn so với phương pháp chiết soxhlet. Ngoài
ra phương pháp này tốn ít thời gian tiến hành, dụng cụ ñơn giản. Tuy
nhiên chúng tôi cũng nhận thấy, phương pháp này dùng tốt cho việc
phân tích mẫu có khối lượng tương ñối thấp, cần ít dung môi. Nếu
khối lượng mẫu lớn (lớn hơn 5 gam) thì nên tiến hành phương pháp
soxhlet. Vì nếu dùng phương pháp chiết siêu âm cho sự chiết này sẽ
gây ra tốn nhiều dung môi. Dung môi rất dễ bay hơi trong quá trình
rung siêu âm.
Mẫu nước có hiệu suất thu hồi cao hơn hẳn so với mẫu ñất ñồng thời
quy trình tiến hành thí nghiệm ñơn giản.
3.5.4. Giới hạn dò tìm của phương pháp (MDL)
Bảng 3.19. Kết quả tính toán giới hạn phát hiện của phương pháp
(ĐVT : ppb)
Chỉ
tiêu
MD
L
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
0.012
ppb
12ng/l
0.006
ppb
6ng/l
0.013
ppb
13ng/l
0.008
ppb
8ng/l
0.008
ppb
8ng/l
0.005
ppb
5ng/l
0.006
ppb
6ng/l
Nhận xét: Kết quả trên bảng 3.19 cho thấy giới hạn phát hiện thấp
nhất của phương pháp trong 7 chất trên ñều nhỏ hơn 0,06 ppb, tương
ñương với 0,06µ/l. Điều này cho phép chúng ta yên tâm về kiểm soát
chất lượng số liệu phân tích trong phương pháp xác ñịnh lượng vết
hợp chất trong nước, trong ñất mà ñề tài nghiên cứu.
3.6. Phân tích mẫu thực tế
3.6.1. Quy trình phân tích hàm lượng PAHs trong ñất
Trên cơ sở nghiên cứu các ñiều kiện tối ưu của phương pháp
phân tích, các kết quả khảo sát ñược chúng tôi ñề xuất quy trình phân
tích (hình 3.1) như sau:
Footer Page 21 of 126.
Header Page 22 of 126.
22
Hình 3.1. Quy trình Phân tích PAHs
3.6.2. Quy trình phân tích hàm lượng PAHs trong môi trường
nước
Footer Page 22 of 126.
Header Page 23 of 126.
23
Hình 3.2. Quy trình phân tích hàm lượng PAHs trong mẫu nước
3.7. Kết quả phân tích mẫu thực tế
3.7.1. Phân tích một số mẫu thực tế
Bảng 3.20. Hàm lượng PAHs của một số mẫu thực
Ngày
Mẫu
lẫy mẫu
Footer Page 23 of 126.
Hàm lượng PAH (ng/g)
Anth
Ace
Flu
Fl
Phe
Pyr
Naph
Header Page 24 of 126.
24
Mẫu Đ1
02/01/09
-
-
-
-
-
-
-
Mẫu Đ2
02/01/09
-
-
-
-
-
-
-
Mẫu Đ3
02/01/09
1.0
-
-
-
2.3
-
-
Mẫu NR
02/01/09
-
-
-
-
-
-
-
Mẫu NM
02/01/09
-
1.4
-
-
-
-
-
Mẫu
02/01/09
-
-
1.7
-
-
1.2
-
-
-
-
-
-
-
-
NCN
Mẫu NG
02/01/09
Trong ñó:
Mẫu Đ1 là mẫu ñất rau muống
Mẫu Đ2 là mẫu ñất rau ruộng
Mẫu Đ3 là mẫu ñất gần mương nước thải ra từ khi công nghiệp Hòa
Khánh.
Mẫu NR là mẫu nước ruộng
Mẫu NM là mẫu nước mương
Mẫu NCN là mẫu nước thải công nghiệp từ khu công nghiệp Hòa
Khánh
Mẫu NG là mẫu nước giếng lấy từ các giếng sinh hoạt của hộ dân
thôn Trung Sơn.
(-) Dưới giới hạn phát hiện
Nhận xét
Theo nhất trí của hiệp hội Oeko Tex bao gồm 14 viện kiểm
nghiệm thành viên thì tổng số hàm lượng của 16 chất thuộc hợp chất
PAHs ñã ñược xác ñịnh không ñược quá 10 mg/kg và theo ñó chất
benzopyrene không ñược quá 1 mg/kg. Vì vậy, từ kết quả trên bảng
3.20 cho thấy tất cả các mẫu ñất ñều có chứa PAHs. Tuy nhiên hàm
Footer Page 24 of 126.
Header Page 25 of 126.
25
lượng PAHs trong các mẫu ñất thuộc thôn Trung Sơn, xã Hòa Liên,
huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng không vượt quá hàm lượng
cho phép.
Footer Page 25 of 126.
