Xác định hàm lượng pb, cd trong đất, nước và cây trồng tại xã đồng tháp, đan phượng, hà nội bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF AAS)

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

=======

Đỗ Thị Ánh Tuyết

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cd, Pb TRONG ĐẤT, NƯỚC VÀ CÂY
TRỒNG TẠI XÃ ĐỒNG THÁP, ĐAN PHƯỢNG, HÀ NỘI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KHÔNG NGỌN LỬA
(GF-AAS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016


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

=======

Đỗ Thị Ánh Tuyết
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cd, Pb TRONG ĐẤT, NƯỚC VÀ CÂY
TRỒNG TẠI XÃ ĐỒNG THÁP, ĐAN PHƯỢNG, HÀ NỘI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KHÔNG NGỌN LỬA
(GF-AAS)

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. NGUYỄN THỊ KIM DUNG
Hà Nội - 2016


Lời cảm ơn
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Kim
Dung đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong Bộ môn hóa phân tích,
các ban học viên lớp cao học K24 đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong thời gian thực
hiện đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo và các bạn bè đồng nghiệp tại Trung tâm
Phân tích – Viện Công nghệ Xạ hiếm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập
và nghiên cứu trong quá trình làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, ủng
hộ tôi trong quá trình thực hiện khóa luận này.
Trong quá trình thực hiện khóa luận, tuy đã nỗ lực và cố gắng hết sức nhưng
không tránh khỏi những thiếu sót kính mong ý kiến chỉ bảo, phê bình của quí thầy cô.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2016
Học viên
Đỗ Thị Ánh Tuyết


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................... 3
1.1.Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam ............................. 3

1.1.1.

Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới .......................................... 3

1.1.2.

Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam ............................................ 5

1.2. Kim loại nặng trong môi trường .......................................................................... 7
1.2.1. Dạng tồn tại của kim loại nặng trong môi trường. ......................................... 7
1.2.2.

Độc tính của kim loại Cd và Pb ................................................................... 8

1.3.Các phương pháp xác định Cd và Pb ................................................................. 10
1.3.1.

Phương pháp điện hóa ............................................................................... 10

1.3.1.1.

Phương pháp von-ampe hòa tan ......................................................... 10

1.3.1.2.

Phương pháp cực phổ ......................................................................... 11

1.3.2. Phương pháp quang phổ ........................................................................ 12
1.3.2.1. Phương pháp phổ hấp thụ UV-VIS ..................................................... 12
1.3.2.2.

Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) ............................ 13

1.3.2.3.

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ............................ 14

1.3.3.

Phương pháp huỳnh quang ........................................................................ 16

1.3.4. Phương pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) .............. 16
1.4. Phương pháp phân huỷ mẫu xác định lượng vết kim loại trong mẫu đất và
mẫu thực vật ............................................................................................................... 17
1.5. Xử lý thống kê số liệu phân tích ........................................................................ 19
1.5.1. Phân tích phương sai đa biến (ANOVA) ....................................................... 19
1.5.2 Phân tích tương quan ..................................................................................... 19
Chương 2: THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 21
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ..................................................................... 21
2.2. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu..................................................................... 21


2.2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 21
2.2.2. Địa điểm nghiên cứu ..................................................................................... 21
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 22
2.3. 1. Lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu.................................................................. 22
2.3.1.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ...................................................................... 22
2.3.1.2. Phương pháp xử lý mẫu ......................................................................... 24
2.3.2. Phương pháp phân tích mẫu ......................................................................... 25
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................. 25

2.4 Hóa chất và dụng cụ ............................................................................................ 26
2.4.1 Hóa chất ......................................................................................................... 26
2.4.2 Dụng cụ .......................................................................................................... 26
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN ............................... 27
3.1. Tối ưu hóa các điều kiện xác định Pb và Cd bằng phương pháp GF-AAS ..... 27
3.1.1. Khảo sát chọn độ rộng khe đo ....................................................................... 27
3.1.2. Khảo sát điều kiện nguyên tử hóa mẫu ........................................................ 28
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo ..................................................... 31
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit .......................................................... 31
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền ................................................... 33
3.2.3. Khảo sát sơ bộ thành phần mẫu .................................................................... 35
3.3. Đánh giá chung về phép đo GF-AAS bằng phương pháp đường chuẩn......... 38
3.3.1. Khảo sát khoảng tuyến tính ........................................................................... 38
3.3.2. Xây dựng đường chuẩn ................................................................................. 41
3.3.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ................................................... 42
3.3.4. Sai số và độ lặp phép đo ................................................................................ 44
3.3.5. Đánh giá độ đúng của phương pháp ............................................................. 46
3.4. Tổng kết các điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd, Pb ......................................... 46
3.5. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt ............. 48


3.6. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu đất ............................ 49
3.7. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu cây trồng .................. 51
3.8. Phân tích tương quan ........................................................................................ 52
3.9. Phân tích phương sai đa biến (ANOVA) ........................................................... 53
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 58


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố .............................. 4
Bảng 1.2: Hàm lượng kim loại nặng trong đất tại khu vực công ty pin Văn Điển và
Orion-Hanel .................................................................................................................... 6
Bảng 1.3: Hàm lượng Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái Nguyên ..................... 7
Bảng 1.4: So sánh hàm lượng Cr, Cd và Pb trong bùn đất ở các điểm nghiên cứu với
tiêu chuẩn ........................................................................................................................ 7
Bảng 2.1: Một số thông tin về mẫu đất ........................................................................ 22
Bảng 2.2: Thông tin mẫu nước .................................................................................... 23
Bảng 2.3: Thông tin mẫu cây trồng ............................................................................. 23
Bảng 3.1 : Khảo sát độ rộng khe đo của Cd ................................................................ 28
Bảng 3.2 : Khảo sát độ rộng khe đo của Pb ................................................................. 28
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát nhiệt độ tro hóa của Pb và Cd ........................................ 30
Bảng 3.4: Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa của Cd .................................................... 31
Bảng 3.5: Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa của Pb .................................................... 31
Bảng 3.6: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Cd ................................................... 32
Bảng 3.7: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Pb.................................................... 32
Bảng 3.8: Khảo sát chất cải biến nền........................................................................... 34
Bảng 3.9: Kết quả khảo sát sơ bộ thành phần mẫu .................................................... 35
Bảng 3.10 : Ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm ....................................................... 36
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm thổ .................................................. 36
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của nhóm cation hóa trị II .................................................... 37
Bảng 3.13: Ảnh hưởng của nhóm cation hóa trị III ................................................... 37
Bảng 3.14: Ảnh hưởng tổng của cation ....................................................................... 37
Bảng 3.15: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cd và Pb................................... 39
Bảng 3.16: Kết quả đo tín hiệu của mẫu trắng ............................................................ 43
Bảng 3.17: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Cd .............................................. 44


Bảng 3.18: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Pb .............................................. 45
Bảng 3.19: Hiệu suất thu hồi Cd và Pb theo mẫu chuẩn…………………………....46

Bảng 3.20: Tổng kết điều kiện đo phổ ......................................................................... 47
Bảng 3.21: Kết quả phân tích hàm lượng trung bình kim loại nặng trong mẫu nước
bề mặt tại các địa điểm xung quanh cơ sở sản xuất nghiên cứu (từ 02-08/2015) ..... 48
Bảng 3.22: Giới hạn nồng độ kim loại nặng trong nước mặt ..................................... 49
Bảng 3.23: Kết quả hàm lượng Cd và Pb trung bình trong mẫu đất tại các địa điểm
xung quanh cơ sở sản xuất nghiên cứu (từ 02-08/2015) ............................................ 49
Bảng 3.24: Quy chuẩn quốc gia về hàm lượng kim loại nặng trong đất .................. 51
Bảng 3.25 : Hàm lượng Cd và Pb trung bình trong mẫu thực vật xung quanh khu
vực nghiên cứu (từ 02- 08/2015) .................................................................................. 51
Bảng 3.26: Phân tích tương quan Pearson ................................................................. 53
Bảng 3.27: Phân tích phương sai ANOVA…………………………………………..54


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Bản đồ vị trí lấy mẫu .................................................................................... 24
Hình 2.2: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Jena Anatical- AAS vario 6
........................................................................................................................................ 25
Hình 2.3: Bộ phận bơm mẫu tự động .......................................................................... 25
Hình 3.1: Đồ thị khảo sát nhiệt độ tro hóa mẫu .......................................................... 30
Hình 3.2: Đồ thị khảo sát sự phụ thuộc Abs vào nồng độ axit .................................. 33
Hình 3.3: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của Cd.................................................. 40
Hình 3.4: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của Pb .................................................. 40
Hình 3.5: Đường chuẩn Cd .......................................................................................... 41
Hình 3.6: Đường chuẩn Pb .......................................................................................... 42


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt
F-AAS

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Flame Atomic Absorption

Phương pháp quang phổ hấp thụ

Spectrometry

nguyên tử kĩ thuật ngọn lửa

GF- AAS Graphite Furnace Atomic
Absorption Spectrometry

Phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử không ngọn lửa( lò
graphit)

Inductively Couped Plasma-

Phương pháp phổ khối plasma

Atomic Emission Spectrometry

cao tần cảm ứng

AES

Atomic Emission Spectrometry

Phương pháp quang phổ phát xạ

LOD

Limit of detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of quantitation

Giới hạn định lượng

ppb

Part per billion

Nồng độ phần tỷ (µg/l)

ppm

Part per million

Nồng độ phần triệu (mg/l)

R

Correlation coefficient

Hệ số tương quan

RSD%

Relative standard deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

SD

Standard deviation

Độ lệch chuẩn

UV-VIS

Ultraviolet VisbleMolecullar

Phương pháp quang phổ hấp thụ

Absorption Spectrometry

phân tử tử ngoại-khả kiến

HCL

Hollow Cathode Lamp

Đèn catot rỗng

IAEA-

International Atomic Energy

Mẫu chuẩn- Viện năng lượng

CRM

Agency-Certified Reference

nguyên tử quốc tế

ICP-MS

Materials
ANOVA

Analysis of variance

Phân tích phương sai


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

MỞ ĐẦU
Trong xu thế hội nhập và phát triển, những năm qua nước ta đã tạo được những

xung lực mới tạo đà cho quá trình phát triển, đạt được nhiều thành tựu trong kinh tế và
đảm bảo an sinh xã hội. Tuy nhiên chúng ta vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức
trong đó có vấn đề suy thoái môi trường và biến đổi khí hậu nghiêm trọng. Ô nhiễm
môi trường tại các đô thị, khu công nghiệp, làng nghề, các lưu vực sông và nhiều vấn
đề môi trường bức xúc khác đã trở thành những vấn đề nóng và quan tâm của toàn xã
hội.
Thực trạng môi trường đất, nước hiện nay đang bị đe dọa nghiêm trọng bởi quá
trình thâm canh cao trong sản xuất nông nghiệp, các hoạt động xây dựng, dân sinh và
công nghiệp đã góp phần làm tăng mức độ tích lũy hàm lượng kim loại nặng như Cu,
Pb, Cd, Zn, Ni…vào môi trường đất, nước. Theo kết quả của các công trình nghiên cứu
gần đây cho thấy trong nước ngầm, nước mặt và đất trên địa bàn thành phố Hà Nội đã
bị ô nhiễm kim loại nặng (As, Cd…) [8,9,27,29]. Tình trạng ô nhiễm này đã trực tiếp
ảnh hưởng tới chất lượng rau xanh, cây trồng và tác động đến sức khỏe con người.
Cùng với sự phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, Đan Phượng
chuyển mình mạnh mẽ theo hướng công nghiệp, thương mại và dịch vụ. Thị trấn
Phùng trở thành một khu kinh doanh, buôn bán sầm uất. Đặc biệt, sự hình thành cụm
công nghiệp thị trấn Phùng và 4 điểm công nghiệp, thủ công nghiệp, làng nghề ở các
xã Đồng Tháp, Đan Phượng, Liên Hà, Tân Hội với tổng diện tích 77,8 ha. Việc xây
dựng mạnh mẽ các cụm công nghiệp đều không tránh khỏi khả năng tích tụ một số kim
loại nặng như Pb, Hg, Cd có thể gây độc vào trong đất, nước, cây trồng, đời sống sinh
vật thậm chí là cả sức khỏe con người. Vì lý do đó chúng tôi lựa chọn đề tài: “Xác
định hàm lượng Cd, Pb trong đất, nước và cây trồng tại xã Đồng Tháp, Đan
Phượng, Hà Nội bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa
Đỗ Thị Ánh Tuyết

1

Trường ĐH Khoa học tự nhiên

Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

(GF-AAS)”. Nhằm đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng Cd, Pb trong môi trường
đất, nước và đánh giá tương quan của việc tích lũy Cd, Pb trong cây trồng với môi
trường đất, nước từ đó đề xuất các cảnh báo về môi trường ở khu vực nghiên cứu.
Với mục tiêu đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:
-

Phân tích xác định hàm lượng các kim loại nặng Cd và Pb trong mẫu đất, nước,
cây trồng trên cơ sở tối ưu hóa các điều kiện đo và đánh giá phương pháp phân
tích.

-

Xây dựng mô hình đánh giá tác động môi trường xung quanh một điểm công
nghiệp nằm trên địa bàn xã Đồng Tháp, Đan Phượng, Hà Nội bằng phương pháp
thống kê đa biến đánh giá mối tương quan và phân tích phương sai (ANOVA),
kiểm tra đánh giá hàm lượng Cd và Pb độc hại phát thải ra môi trường

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
-

Khuyến nghị cho cơ sở sản xuất về tình trạng kim loại nặng (Cd, Pb) trong môi
trường từ đó có giải pháp hợp lý để xử lý chất thải

-

Góp phần tích cực vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng

Đỗ Thị Ánh Tuyết

2

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam

1.1.1. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của đô thị hóa và các khu công nghiệp, vấn đề
ô nhiễm kim loại nặng ngày càng trở nên nghiêm trọng. Khói bụi từ nhà máy và
phương tiện giao thông làm ô nhiễm bầu khí quyển. Nước thải từ các nhà máy, khu dân
cư làm ô nhiễm nguồn nước và chúng là nguyên nhân của việc tích tụ quá mức kim
loại nặng trong đất, nước và ảnh hưởng lên cây trồng, cơ thể sinh vật…
Theo Thomas (1986), các nguyên tố kim loại nặng như Cu, Hg, Cd, Pb, Zn,
As…thường chứa trong bể thải của các ngành luyện kim màu, sản xuất ô tô. Khi nước
thải chứa 13 mg Cu/l; 10 mg Pb/l; 1 mg Zn/l đã gây ô nhiễm đất nghiêm trọng. Ở các
nước Đan Mạch, Ailen, Anh hàm lượng Pb cao hơn 100 mg/kg đã phản ánh tình trạng
ô nhiễm Pb [65]
Kết quả điều tra ở 53 thành phố, thị xã ở Anh nhiều vùng đất cho thấy Pb tổng số
vượt trên 200 ppm, ở nhiều vùng công nghiệp đã vượt quá 500 ppm [5].

Các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng làm ô nhiễm môi
trường đất và cả môi trường nước, từ nước bề mặt đến nước ngầm. Ở Pakistan, người
ta cũng phát hiện nồng độ đáng kể của kim loại nặng trong nước và các cặn lắng ở
vùng ven bờ khu vực sông Indus [55]
Ở Nhật Bản đất bị ô nhiễm Hg và Cd rất nghiêm trọng. Từ 1953-1967 trên toàn bộ
đất canh tác, Nhật Bản đã sử dụng hơn 6800 tấn Hg, hàm lượng Hg trong gạo từ
0,02ppm (1946) tăng lên 0,15ppm (1966). Trong khi đó theo tiêu chuẩn vệ sinh quy
định về hàm lượng Hg trong lương thực không được vượt quá 0,02ppm. Vì vậy người
dân ở đây đã bắt đầu ngừng và hạn chế bón Hg. Bên cạnh đó, tại tỉnh Toyana thuộc
khu vực đầu nguồn sông Jinsu, hàm lượng Cd trong lúa được trồng ở khu vực này cao
hơn gấp 10 lần so với trồng lúa ở khu vực khác. Nguyên nhân là môi trường đất bị
nhiễm độc bởi nước thải của mỏ khoáng sản Shinkou (tinh luyện kẽm). Cho tới 1992
Đỗ Thị Ánh Tuyết

3

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

mới giải độc khoảng 36% diện tích đất trồng bị ô nhiễm, chi phí làm sạch và chi phí
bồi thường tổn thất nông nghiệp lên đến 19 triệu USD/năm[2],[55]
Các chất thải từ những hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng…không
chỉ làm ô nhiễm môi trường đất mà còn làm ô nhiễm cả các con sông, biển. Theo
Stevenson (1986), nếu hàng năm có 20 tấn bùn được đổ ra trên 1 ha đất và sau khoảng
20 năm dung dịch đất sẽ có khoảng 8 ppm Zn, 5 ppm Cd [2]. Phân tích các mẫu bùn
cống rãnh người ta thu được kết quả KLN ở bảng 1.1:

Bảng 1.1: Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố
Đơn vị: ppm
Bùn cống rãnh

Al

Cu

Zn

2370 150

565

Bùn nhà máy dệt -

-

-

Bùn

Bùn cống rãnh 7280

Fe

Mn

Pb

Ni

Cd

Cr

Hg

2220 520 100

28

1040 5

394

864

129 63

4

2490 -

thành phố

nhà

máy -

-

-

81

255

29

18

2

117

-

nhà

máy -

-

-

53

122

42

119

2

81

-

Bùn cống rãnh ở -

-

-

800

3000 700 80

-

250

-

rượu
Bùn

chế biến gỗ

Anh
Hye-Sook Lim và các cộng sự [44] đã đánh giá sự ô nhiễm các kim loại nặng ở vùng
mỏ Songcheon, Hàn Quốc. Các mẫu đất, nước, thực vật… xung quanh khu mỏ được
thu thập, xử lí sau đó đem xác định hàm lượng kim loại nặng bằng ICP-AES và ICPMS. Hàm lượng As và Hg trong đất trồng cao hơn rất nhiều so với giới hạn cho phép,
kết quả As cao nhất là 626mg/kg và Hg là 4,9mg/kg. Hàm lượng cao nhất trong cây
trồng As là 33 mg/kg và Hg: 3,8 mg/kg (trong củ hành), Cd: 0,87mg/kg và Zn:
226mg/kg (trong rễ rau diếp), Cu: 16,3 mg/kg (trong lá cây vừng). Điều này được giải
Đỗ Thị Ánh Tuyết

4

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

thích do cây trồng trên vùng đất đó đã bị ô nhiễm As và các kim loại nặng. Mặt khác,
hàm lượng cao nhất của As, Cd và Zn được tìm thấy trong nước suối-nguồn nước uống
chủ yếu của khu vực này lần lượt là: 0,71 mg/L, 0,19 mg/L và 5,4 mg/L, cao hơn rất
nhiều so với giới hạn.
Giao thông cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm kim loại
nặng, ở Châu Âu người ta ước tính có khoảng 76% tổng lượng Pb thoát ra môi trường
là do xăng Pb làm nhiên liệu [58]. Nghiên cứu nước mưa chảy từ đường cao tốc một số
vùng Tây Nam Scotland A.Me.Neill và Olley [54] cho thấy rằng do ảnh hưởng của
hoạt động giao thông các chất thải ra từ các động cơ đốt trong của các phương tiện
tham gia giao thông chính là nguồn gây nhiễm kim loại nặng cho nước mặt.
Tác giả Surukite. O. Oluwole và các cộng sự đã đánh giá mức độ nhiễm kim

loại nặng trên lá rau cạnh đường quốc lộ bằng phương pháp F-AAS với hàm lượng Cu,
Cd, Zn, Pb nằm trong khoảng lần lượt là 0,3944 -1,6559; 0,0854 -0,2563; 1,8028 –
6,2267 và 0,0856 – 2,104 (mg/kg) [63].
1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam
Cũng như nhiều nước đang phát triển khác trên thế giới, Việt Nam đang đối đầu
với những vấn đề gay cấn do tài nguyên thiên nhiên bị suy thoái và sự xuống cấp của
chất lượng môi trường. Sự chuyển đổi từ một nền kinh tế sản xuất tập trung sang một
nền kinh tế theo hướng thị trường đã đẩy nhanh sự tăng trưởng kinh tế. Nền kinh tế
tăng trưởng tương đối nhanh nhiều khu đô thị, khu công nghiệp được mở ra nhưng
đồng thời nước ta cũng đang phải đối mặt với một số vấn đề nghiêm trọng về môi
trường.
Với sự phát triển của giao thông vận tải, công, nông nghiệp ô nhiễm môi trường
nước ta tập trung chủ yếu ở các khu công nghiệp, xung quanh các cơ sở sản xuất hay
các khu dân cư tập trung đông đúc như Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, Hải Phòng…Riêng
Hà Nội theo số liệu năm 1996 đã có tới 300 nhà máy, xí nghiệp cỡ trung bình và lớn,
hàng chục viện nghiên cứu, phòng thí nghiệm mỗi ngày thải ra khoảng 320.000 m3
Đỗ Thị Ánh Tuyết

5

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

nước thải, nước thải theo dòng chảy ngấm vào đất làm tích lũy kim loại nặng trong
nước, trong đất. Hoàng Đắc Lực đã nghiên cứu mức độ nhiễm kim loại nặng trong
nước thải công nghiệp và sinh hoạt ở khu vực sông Tô Lịch gần đập Thanh Liệt cho

thấy mức độ tích lũy kim loại nặng trong bùn, trầm tích lớn hơn nhiều trong nước.
Hàm lượng Cd trong nước vẫn ở giới hạn cho phép.[18]
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1999) ở khu vực
công ty pin Văn Điển và công ty Orion-Hanel (bảng 1.2) cho thấy: nước thải của hai
khu vực đều có chứa KLN đặc thù trong quá trình sản xuất vượt quá TCVN 5945/1994
đối với nước mặt loại B (Pin Văn Điển có Hg vượt 9,04 lần; Orion-Hanel có Pb vượt
quá 1,12 lần). Trong trầm tích mương Hanel, 2 KLN có hàm lượng vượt quá hàm
lượng nền là Pb (3,3-10,25 lần); Hg (1,56-2,24 lần). Đất gần công ty Pin Văn Điển có
hàm lượng Zn cao hơn hàm lượng tối đa gây độc cho thực vật ở đất nông nghiệp theo
tiêu chuẩn Anh từ 1,33-1,79 lần [14]
Bảng 1.2: Hàm lượng kim loại nặng trong đất tại khu vực công ty pin Văn Điển và
Orion-Hanel
Đơn vị: mg/kg
Độ
sâu
0-20

Khu vực Văn Điển
Cu

Pb

Zn

Cd

Khu vực Orion-Hanel
Hg

Cu

Pb

Zn

Cd

Hg

31,42 32,63 268,25 0,985 0,122 21,34 27,93 44,50 0,312 0,078

20-40 25,54 25,28 256,08 0,910 0,096 18,22 21,46 39,25 0,275 0,034
Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Ngọc Nông (2003) (bảng 1.3) cho thấy
rằng, hàm lượng của các nguyên tố Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và ở Thái Nguyên
càng lớn đối với vùng gần đô thị, khu công nghiệp và khu dân cư tập trung. Tuy hàm
lượng các nguyên tố chưa vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhưng hàm lượng Cd, Pb, As
khá cao trong vài loại đất ở vùng thành phố Thái Nguyên đang là sự cảnh báo về môi
trường [20]
Đỗ Thị Ánh Tuyết

6

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

Bảng 1.3: Hàm lượng Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái Nguyên

Đơn vị: mg/kg
Nguyên tố

Bắc Cạn

Thái Nguyên

Cd

0,46 – 1,05

0,78 – 1,59

Pb

1,87 – 3,12

1,25 – 2,98

As

1,25 – 2,98

1,88 – 5,12

Lê Lan Anh và các cộng sự [1] nghiên cứu hàm lượng một số kim loại nặng
trong nước, đất, bùn và rau muống tại một số điểm quanh Hà Nội theo mùa từ 20062009 cho thấy hàm lượng KLN (Cd, Pb, Cr) trong nước tưới tại thời điểm khảo sát
chưa vượt tiêu chuẩn cho phép nhưng hàm lượng trong bùn, đất lại vượt tiêu chuẩn nên
dẫn tới trong rau muống đã có một số chỉ tiêu vượt tiêu chuẩn cho phép ít nhiều. Kết
quả được trình bày trong bảng 1.4:

Bảng 1.4: So sánh hàm lượng Cr, Cd và Pb trong bùn đất ở các điểm nghiên cứu với
tiêu chuẩn
Đơn vị: mg/kg
Nguyên tố

Đông Anh

Cầu Diễn

Thanh Liệt

TCVN

Cd

2,733

4,909

7,366

2

Cr

74,692

103,921

124,750

30

Pb

32,417

48,915

74,360

70

Nhìn chung sự ô nhiễm kim loại nặng vẫn mang tính chất cục bộ xảy ra ở những
nơi tập trung khu công nghiệp hoặc những nơi gia công kim loại mà việc xử lý khí thải,
nước thải và phế thải chưa được quan tâm đúng mức. Hay như việc sử dụng các loại
thuốc bảo vệ thực vật, phân bón quá mức cũng là nguyên nhân làm tăng hàm lượng
kim loại nặng vào trong đất nông nghiệp và cây trồng.
1.2. Kim loại nặng trong môi trường
1.2.1. Dạng tồn tại của kim loại nặng trong môi trường

Đỗ Thị Ánh Tuyết

7

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

Trong môi trường các kim loại nặng tồn tại dưới dạng các hợp chất vô cơ hoặc
hữu cơ. Một số bằng chứng cho thấy khi trong nước thải có chứa hợp chất hữu cơ thì
độc tính của kim loại đối với các động thực vật sống giảm đi. Nguồn kim loại nặng đi
vào đất và nước do tác động của con người chủ yếu bằng các con đường như bón phân,
bã bùn cống, thuốc bảo vệ thực vật và các con đường khác như khai khoáng, lắng đọng
từ không khí.
Trong môi trường khí, kim loại nặng thường tồn tại ở dạng hơi. Các kim loại này
phần lớn là rất độc, có thể đi vào cơ thể người và động vật khác qua các đượng hô hấp,
từ đó gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho con người và động vật.
Trong môi trường đất, các kim loại nặng thường tồn tại dưới dạng kim loại ion
thường được cây cỏ, thực vật hấp thụ làm cho các thực vật này nhiễm kim loại nặng và
nó có thể đi vào cơ thể con người và động vật qua đường tiêu hóa khi người và động
vật tiêu thụ thực vật nhiễm kim loại nặng.
Trong môi trường nước kim loại nặng tồn tại dưới dạng ion hoặc phức chất…
Trong ba môi trường thì môi trường nước là môi trường có khả năng phát tán kim loại
nặng đi xa nhất và rộng nhất. Trong những điều kiện thích hợp kim loại nặng trong môi
trường nước có thể phát tán vào môi trường đất hoặc không khí. Kim loại nặng trong
nước làm ô nhiễm cây trồng khi các cây trồng này được tưới bằng nguồn nước chứa
kim loại nặng hoặc đất trồng bị nhiễm nguồn nước có chứa kim loại nặng đi qua nó. Do
đó kim loại nặng trong môi trường nước có thể đi vào cơ thể người và động vật thông
qua con đường ăn hoặc uống.
Các kim loại như As, Cd, Cu, Ni và Zn do hoạt động của con người thải ra ước
tính là nhiều hơn so với nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với Pb lên đến
17 lần [3].
1.2.2. Độc tính của kim loại nặng Cd và Pb
Kim loại nặng phân bố rộng rãi trên vỏ Trái Đất. Chúng được phong hóa từ các
dạng đất đá tự nhiên, tồn tại trong môi trường dưới dạng bụi hay hòa tan trong nước
Đỗ Thị Ánh Tuyết

8

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

sông hồ, nước biển, sa lắng trong trầm tích. Các ảnh hưởng của kim loại nặng tới môi
trường lên cơ thể con người là rất nguy hiểm, nó có thể gây ra các rối loạn chức năng
trong cơ thể ngay cả khi ở nồng độ nhỏ, và có thể gây ra những bệnh không có khả
năng hồi phục, thậm chí có thể gây tử vong nếu ở nồng độ lớn. Trong phạm vi bản luận
văn, chúng tôi chỉ đề cập đến độc tính của kim loại Cd và Pb là chỉ tiêu phân tích để
đánh giá mức độ tích lũy kim loại trong môi trường đất, nước và ảnh hưởng đến cây
trồng.


Cd là nguyên tố rất độc. Trong tự nhiên Cd thường tìm thấy trong các khoáng

vật có chứa kẽm. Giới hạn cho phép của Cd [39]:
Trong nước: 0,01 mg/l (hay 10 ppb)
Trong không khí: 0,001 mg/m3
Trong thực phẩm: 0,001 – 0,5 mg/kg
Ở nồng độ cao Cd gây đau thận, thiếu máu và phá hủy xương. Cd tồn tại chủ yếu
dưới dạng hòa tan trong nước. Nhiễm độc cấp tính Cd có các triệu chứng giống như
cúm, sốt, đau đầu…Nhiễm độc mãn tính Cd gây ung thư (phổi, tiền liệt tuyến…).
Phần lớn Cd thâm nhập vào cơ thể được giữ lại ở thận và đào thải tuy nhiên có
môt lượng nhỏ (khoảng 1% giữ lại trong thận), do Cd liên kết với các protein tạo thành

metallotionein trong thận, phần còn lại được giữ trong cơ thể và tích lũy theo thời gian
và tuổi tác. Khi lượng Cd tích lũy đủ lớn sẽ thay thế ion Zn2+ trong các enzym quan
trọng gây rối loạn tiêu hóa, rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy
tủy sống, gây ung thư. [36]


Pb có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh. Pb cũng được sử

dụng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin. Tuy nhiên, dược tính của
Pb và các hợp chất của nó với cơ thể con người và động vật thì rất lớn. Pb có tác dụng
âm tính lên sự phát triển não bộ ở trẻ em, Pb ức chế mọi hoạt động của enzyme, không
chỉ ở não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác nhân phá hủy hồng cầu.

Đỗ Thị Ánh Tuyết

9

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

Khi hàm lượng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng ôxi
hóa glucoza, tạo ra năng lượng cho quá trình sống do đó làm cho cơ thể mệt mỏi.Ở
nồng độ cao hơn (>0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin. Hàm
lượng Pb trong máu nằm trong khoảng (>0,5-0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng
của thận và phá hủy não. Xương là nơi tàng trữ, tích tụ Pb trong cơ thể, ở đó Pb tương
tác với photphat trong xương rồi truyền nó vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc

tính của nó. [60]
Giới hạn cho phép của Pb [22]
Trong đất: 70 mg/kg
Trong sản phẩm rau:  0,5-1,0 mg/kg.
1.3. Các phương pháp xác định Cd và Pb
Có thể xác định hàm lượng kim loại nặng bằng phương pháp hóa học như phương
pháp trọng lượng, chuẩn độ với hàm lượng các nguyên tố kim loại cao. Do vậy muốn
xác định hàm lượng kim loại nhỏ chúng ta phải sử dụng phương pháp phân tích công
cụ hiện đại như: Phân tích điện hóa, trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử (F-AAS;
GF-AAS; CV-AAS), huỳnh quang tia X (XRF), kích hoạt neutron (NAA), quang phổ
phát xạ plasma cảm ứng (ICP-AES)…Các phương pháp sử dụng tùy thuộc theo từng
đối tượng mẫu phân tích, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện cụ thể của
phòng thí nghiệm, cũng như yêu cầu về độ chính xác của các kết quả phân tích.
1.3.1. Phương pháp điện hóa
1.3.1.1.

Phương pháp von-ampe hòa tan

Để tiến hành phân tích bằng phương pháp von-ampe hòa tan, người ta dùng bộ
thiết bị gồm một máy cực phổ tự ghi và một bình điện phân cho hệ 3 điện cực: cực làm
việc là cực giọt thuỷ ngân tĩnh hoặc cực rắn đĩa, cực so sánh có thế không đổi thường
là cực calomen hoặc cực bạc clorua có bề mặt lớn và điện cực phụ trợ Pt. Quá trình
phân tích gồm 2giai đoạn[7]

Đỗ Thị Ánh Tuyết

10

Trường ĐH Khoa học tự nhiên

Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

Bước 1 là giai đoạn điện phân làm giàu chất cần phân tích lên bề mặt điện cực làm việc
trong khoảng thời gian xác định tại thế xác định.
Bước 2 là hòa tan kết tủa đã được làm giàu trên điện cực bằng cách phân cực ngược
làm việc, đo và ghi dòng hòa tan. Trên đường von-ampe hòa tan xuất hiện pic của
nguyên tố cần phân tích, chiều cao pic trong những điều kiện thích hợp tỷ lệ thuận với
nồng độ chất xác định trong dung dịch.
Tác giả Phan Diệu Hằng[10] đã xác định Pb trong mẫu nước ngọt giải khát
Spite bằng phương pháp Von-ampe và kết quả hàm lượng Pb là 2,7-0,06 µg/l.
Lê Thị Thu[30] đã áp dụng phương pháp von-ampe hòa tan anot và kết tủa đánh
rửa bề mặt điện cực tự động xác định đồng thời Cd, Cu và Pb trong một số mẫu nước
biển và thu được hàm lượng Pb ở Vũng Tàu là 8,48 µg/l; Quảng Ninh là 10,53 µg/l.
1.3.1.2.

Phương pháp cực phổ

Nguyên tắc: Người ta thay đổi liên tục và tuyến tính điện áp vào 2 cực để khử
các ion 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 Igh ở các điều kiện xác định tỉ lệ thuận với nồng độ ion trong
dung dịch ghi cực phổ theo phương trình: I = k x C [19]
Giáo sư Petrovic và cộng sự [60] dùng phương pháp Von- ampe hòa tan xung vi
phân để xác định đồng thời Cd và Pb trong nước sau khi tách nó từ axit humic bằng
phương pháp sắc ký bản mỏng. Giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,1 ppm.
Thành Trinh Thục [30] và các cộng sự đã ứng dụng phương pháp cực phổ xác

định các nguyên tố Zn, Cd, Pb, Cu trong một số loại thực phẩm và hấp phụ đất trồng
trong môi trường đệm axetat với hệ 3 điện cực: điện cực thuỷ ngân treo HMDE, điện
cực so sánh Ag/AgCl, điện cực phụ trợ Pt và các điều kiện như sau:

Đỗ Thị Ánh Tuyết

Eđf = -1,05V

Eđầu = -1,05V

Eđf = 60s

Ecuối = 0,05V

11

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

Tác giả Bùi Văn Quyết [21] đã sử dụng phương pháp cực phổ để xác định thành
phần phần trăm Pb có thực trong quặng pyrit ở khoảng (0,00031-0,00002)% với hiệu
suất 95%.
1.3.2. Phương pháp quang phổ
1.3.2.1. Phương pháp phổ hấp thụ UV-VIS
Nguyên lý chung trong phân tích nước chứ các kim loại nặng: mẫu được thêm
các tác nhân (thường là các thuốc thử hữu cơ), trong điều kiện phù hợp (nhiệt độ, pH,

thời gian,…) xảy ra phản ứng đặc trưng giữa các tác nhân với nguyên tố cần phân tích.
Phức hoặc hợp chất tạo thành thường có màu và có thể hấp thụ năng lượng ánh sáng
trong vùng UV-Vis tại một hoặc một số bước sóng đặc trưng (được gọi là các hấp thụ
cực đại). Dựa vào khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng này có thể sử dụng phổ UVVis để định tính và định lượng nguyên tố cần phân tích. Phương pháp cho phép xác
định nồng độ chất ở khoảng 10-5 – 10-7 M, tuy nhiên phương pháp này lại không chọn
lọc, đòi hỏi phải có sự tạo phức của nguyên tố cần phân tích với một thuốc thử hữu cơ
có màu do đó không thích hợp để phân tích hàng loạt. [11]
Tác giả Gao Hong Wen (Trung Quốc )[41] đã sử dụng thuốc thử Đithizon kết
hợp với sử dụng màng lọc tế bào tách Cd để xác định các vi lượng Cd(II) trong nước
biển, giới hạn phát hiện là 0,0016 ppm.
Nhóm tác giả Zeng, Chunhui, Ying, Min (Trung Quốc) [66] đã nghiên cứu và
công bố thuốc thử 4-[3-4 benzano,phenyl]-1-triazenol]-benzoic acid(p-CADB) tạo
phức màu với Cd phức Cd-(p-CDAB) tạo thành trong môi trường pH = 11 đệm
Na2B4O7.NaOH có  = 1,1.105 l.mol-1.cm-1, cực đại hấp thụ  = 482 nm, khoảng nồng
độ tuân theo định luật Lambe-Bear là 0-5 µg/ml.
Pb cũng tạo phức với Đithizon ở môi trường pH = 6,5-11,5, thành phức hoa anh
đào, dùng CCl4 hoặc CHCl3 để chiết phức và đo màu ở bước sóng 510 nm. Quá trình
chiết phức Pb-đithizon có tính chọn lọc cao, gây ảnh hưởng có bismut.

Đỗ Thị Ánh Tuyết

12

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

1.3.2.2.

Chuyên ngành Hóa phân tích

Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES)

Trong điều kiện bình thường nguyên tử không thu và không phát ra năng lượng,
nhưng nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử thì nguyên tử sẽ chuyển lên trạng thái
kích thích. Trạng thái này không bền, nguyên tử chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn
khoảng 10-8 giây, chúng có xu hướng chuyển 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 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).[16]
Tác giả Phạm Luận [16] đã ứng dụng phương pháp AES phân tích một số
kim loại trong nước, đối với Na cho giới hạn phát hiện 0,05ppm, K và Li là
0,5ppm và với Pb là 0,1ppm.
Các tác giả Nguyễn Văn Định, Dương Ái Phương, Nguyễn Văn Đến [6] để phân
tích các kim loại tạp chất trong mẫu kẽm tinh luyện với hàm lượng thiếc (Sn) lớn nhất
0,007%, sai số tuyệt đối mắc phải là 0,003%, hàm lượng niken (Ni) nhỏ nhất 0,0005%
với sai số 0,0002%, hàm lượng Cd là 0,003% sai số 0,002%.
Phương pháp này cho độ nhạy cao, xác định các nguyên tố có thể đạt tới 10-110-2 ppm. Đặc biệt, nếu dùng nguồn kích thích ICP có thể xác định được nồng độ cỡ
ppb [16].
Iv.Boevski, N.Daskalova[46] đã sử dụng phương pháp ICP-AES để xác định
độc tố và kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt với giới hạn phát hiện là 0,12-5,4
mg/ml; độ lệch chuẩn RSD là 0,8-7,5%.
T.D.Martin, C.A.Brockhoff, J.J.Creed và các cộng sự [64] đã xác định các kim
loại trong nước và nước thải bằng phương pháp ICP-AES với giới hạn phát hiện là 0,01
mg/l.
Honggang ZANG và các cộng sự [43] sử dụng phương pháp ICP-AES để đánh
giá hàm lượng kim loại nặng trong mẫu đất và mẫu cây trồng ở vùng nghiên cứu so
Đỗ Thị Ánh Tuyết

13

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

sánh với mẫu đất chuẩn (GBW07401,GSS-1), mẫu cây (GBW08153) từ trung tâm
nghiên cứu chuẩn quốc gia Trung Quốc, hiệu suất thu hồi đạt 91-97%.
1.3.2.3.

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tia phát 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
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 hoá 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
kĩ thuật nguyên tử hoá 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%. [16]
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 hoá chất có độ tinh khiết cao.
Cơ sở của phương pháp phân tích định lượng theo AAS là dựa vào mối quan hệ
giữa cường độ vạch phổ và nồng độ nguyên tố cần phân tích theo biểu thức:
A = a. Cx
Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp GF–
AAS xác định các kim loại nặng trong nhiều đối tượng khác nhau:

Đỗ Thị Ánh Tuyết

14

Trường ĐH Khoa học tự nhiên


Luận văn Thạc sĩ

Chuyên ngành Hóa phân tích

I - Chuan CHUANG, Yeou - Lih HUANG và Te - Hsien LIN [45] đã ứng dụng
phương pháp GF-AAS để xác định Pb và Cd trong 5 mẫu thuốc cổ truyền Trung Quốc
sử dụng (NH4) H2PO4 làm chất cải biến hóa học và đưa ra giới hạn định lượng của Pb
là 11,6pg và 2,0pg với Cd.
Jozep Szkoda và Jan Zmudzki [49] xác định Pb và Cd trong mẫu sinh học bằng
phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa với hiệu suất thu hồi là 82,0% với
Pb và 98,4% với Cd.
Mustafa TÜzen[56] xác định kim loại nặng trong đất và cây trồng ở Tokat, Thổ
Nhĩ Kỳ bằng phương pháp GF-AAS và F-AAS, hiệu suất thu hồi đạt 95-103%.

Áp dụng phương pháp GF-AAS, các tác giả S. L. Jeng, S. J. Lee, S. Y. Lin [62]
xác định Pb và Cd trong mẫu sữa nguyên liệu và đưa ra kết quả hàm lượng trung bình
của Pb trong 107 mẫu sữa là 2,03 ng/g; Cd l7 0,04 ng/g.
Tác giả Pilar Vinas [59] cùng các cộng sự ứng dụng phương pháp phổ hấp thụ
nguyên tử không ngọn lửa để xác định trực tiếp Pb, Cd, Zn, Cu trong mật sử dụng
H2O2 làm chất cải biến giảm tín hiệu đường nền.
Mahmut coskun và cộng sự [51] sử dụng phép đo GF-AAS với chất cải biến nền
cho Pb và Cd là NH4H2PO4 + Mg2O3, cho As là Pd(NO3)2 và các nguyên tố Cu, Co,
Mn, Ni, Zn xác định bằng F-AAS trong mẫu đất bề mặt.
Tác giả Nguyễn Ngọc Sơn [26] đã sử dụng phép đo phổ GF – AAS để xác định
lượng vết một Pb trong đất hiếm tinh khiết (≥ 99,5%) có so sánh với ICP-MS và đưa ra
nhận xét phương pháp GF-AAS có thể xác định được vết Pb trong đất hiếm tinh khiết
với độ nhạy và độ chính xác cao. Sự sai khác giữa hai phương pháp là rất nhỏ dưới 9%
đối với Pb.
Phạm Luận và các cộng sự thuộc trường ĐHTN Hà Nội đã nghiên cứu và xác
định Cd trong lá cây thuốc Đông y ở Việt Nam, trong thực phẩm tươi sống bằng phổ
hấp thụ nguyên tử [15,16]

Đỗ Thị Ánh Tuyết

15

Trường ĐH Khoa học tự nhiên