Phân tích, đánh giá hàm lượng chì và cadimi trong một số loại hải sản ở vùng biển cửa việt quảng trị bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
----

----

TRẦN THỊ HIỀN

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG CHÌ
VÀ CADIMI TRONG MỘT SỐ LOẠI HẢI SẢN
Ở VÙNG BIỂN CỬA VIỆT QUẢNG TRỊ

Demo Version - Select.Pdf SDK

BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Thừa Thiên Huế, năm 2017


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
----

----

TRẦN THỊ HIỀN

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG CHÌ

VÀ CADIMI TRONG MỘT SỐ LOẠI HẢI SẢN
Ở VÙNG BIỂN CỬA VIỆT QUẢNG TRỊ

Demo Version - Select.Pdf SDK

BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH
MÃ SỐ: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGÔ VĂN TỨ

Thừa Thiên Huế, năm 2017
i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các
đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ
một công trình nào khác.
Tác giả

Trần Thị Hiền

Demo Version - Select.Pdf SDK

ii


Lời Cảm Ơn
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS. Ngô
Văn Tứ đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ
tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn, đồng thời đã
bổ sung cho tôi nhiều kiến thức chuyên môn và kinh
nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các Thầy giáo, Cô
giáo Trường Đại học Sư phạm, Trường Đại học Khoa
học và phòng Đào tạo sau đại học đã giảng dạy, giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học
Cao học và thực hiện luận văn.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các anh,
chị và cán
tại trung
tâm SDK
kiểm nghiệm thuốc, mỹ
Demobộ
Version
- Select.Pdf
phẩm, thực phẩm Thừa Thiên Huế đã nhiệt tình giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn
bè và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập và hoàn thành bản luận văn này.
Chân thành cảm ơn!

Tác giả
Trần Thị Hiền

iii
iii


MỤC LỤC
Trang phụ bìa..........................................................................................................i
Lời cam đoan..........................................................................................................ii
Lời cảm ơn............................................................................................................ iii
MỤC LỤC.............................................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT............................................ 4
DANH MỤC CÁC HÌNH...................................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG..................................................................................... 6
MỞ ĐẦU.................................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.........................................................10
1.1 Giới thiệu về biển Cửa Việt, Quảng Trị........................................................ 10
1.1.1. Giới thiệu biển Cửa Việt, Quảng Trị..................................................... 10
1.1.2. Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng ở vùng biển Cửa Việt, Quảng Trị.... 10
1.2. Sơ lược về nguyên tố chì, cadimi và độc tính của chúng.............................. 10
1.2.1. Tìm hiểu về nguyên tố chì..................................................................... 10
1.2.1.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên.............................................10

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2.1.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất chì.............................. 11
1.2.1.3. Tác dụng sinh hóa và độc tính của chì............................................ 13
1.2.2. Sơ lược về nguyên tố cadimi................................................................. 14
1.2.2.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý.............................................14

1.2.2.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất cadimi........................ 15
1.2.2.3. Tác dụng sinh hóa và độc tính của cadimi.......................................16
1.3. Các phương pháp phân tích công cụ dùng để định lượng vết chì, cadimi..... 16
1.3.1. Các phương pháp phân tích quang phổ..................................................17
1.3.1.1. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES)..........................17
1.3.1.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)......................... 17
1.3.1.3. Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.....................................17
1.3.2. Phương pháp phân tích điện hóa............................................................17
1.3.2.1. Phương pháp cực phổ..................................................................... 17
1.3.2.2. Phương pháp von-ampe hòa tan...................................................... 18
1


1.3.3. Các phương pháp phân tích khác...........................................................18
1.4. Giới thiệu về phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)................. 18
1.4.1. Nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử....................... 19
1.4.2. Trang bị của phép đo AAS.................................................................... 20
1.4.3. Các kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu........................................................... 21
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng và các biện pháp khắc phục trong phép đo AAS... 23
1.4.5. Kết luận.................................................................................................25
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................28
2.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................... 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 28
2.2.1. Lấy mẫu và xử lý mẫu...........................................................................28
2.2.2. Phương pháp định lượng....................................................................... 29
2.2.3. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp ..................................................30
2.2.4. Xử lý số liệu thực nghiệm..................................................................... 31
2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất...........................................................................34
2.3.1. Thiết bị và dụng cụ................................................................................34

Demo
Version - Select.Pdf SDK
2.3.2. Hóa
chất................................................................................................
34
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................. 35
3.1. Điều kiện thực nghiệm để đo phổ chì và cadimi...........................................35
3.2. Đánh giá phương pháp.................................................................................36
3.2.1. Phương trình đường chuẩn của Pb và Cd............................................ 36
3.2.1.1. Phương trình đường chuẩn của Pb................................................. 36
3.2.1.2. Phương trình đường chuẩn của Cd................................................. 37
3.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của Pb và Cd.......38
3.2.3. Đánh giá độ lặp lại của phương pháp.....................................................38
3.2.4. Đánh giá độ đúng của phương pháp...................................................... 39
3.3. Kết quả phân tích hàm lượng chì, cadimi trong các mẫu hải sản ở biển Cửa
Việt - Quảng Trị................................................................................................. 40
3.4. Đánh giá, so sánh hàm lượng chì, cadimi trong các mẫu hải sản ở vùng biển
Cửa Việt - Quảng Trị..........................................................................................43

2


3.4.1. Đánh giá hàm lượng Pb, Cd trong các mẫu hải sản theo vị trí lấy mẫu.. 43
3.4.1.1. Đánh giá hàm lượng Pb trong các mẫu hải sản theo vị trí lấy mẫu.. 43
3.4.1.2. Đánh giá hàm lượng Cd trong các mẫu hải sản theo vị trí lấy mẫu..44
3.4.2. Đánh giá hàm lượng Pb, Cd trong các mẫu hải sản theo thời gian lấy mẫu..... 46
3.4.2.1. Đánh giá hàm lượng Pb, Cd trong mẫu cá theo thời gian lấy mẫu... 46
3.4.2.2. Đánh giá hàm lượng Pb, Cd trong mẫu mực theo thời gian lấy mẫu...... 48
3.4.2.3. Đánh giá hàm lượng Pb, Cd trong mẫu tôm theo thời gian lấy mẫu......... 50
3.4.3. So sánh hàm lượng trung bình Pb, Cd trong các mẫu hải sản.................52

3.4.4. So sánh hàm lượng Pb, Cd trong hải sản với tiêu chuẩn cho phép về vệ
sinh an toàn thực phẩm................................................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 57
PHỤ LỤC............................................................................................................. P1

Demo Version - Select.Pdf SDK

3


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
TT

Tiếng Việt

Tiếng Anh

Kí hiệu,
viết tắt

1

Biên giới tin cậy

Confidence limit

ε

2

Cadimi

Cadimium

Cd

3

Chì

Lead

Pb

4

Độ hấp thụ quang

Absorbance

A

5

Độ lệch chuẩn

Standard Devistion

S

6

Độ lệch chuẩn tương đối

Relative Standard Devistion

RSD

7

Độ thu hồi

Recovery

Rev

8

Giới hạn định lượng

Limit of Quantitation

LOQ

9

Giới hạn phát hiện

Limit of Detection

LOD

10

Kim loại

Metal

Me

11

Phần triệu

Part per million

ppm

Phần tỷ

Part per billion

ppb

Quang phổ hấp thụ nguyên

Atomic Absorption

AAS

tử

Spectrometry

Quang phổ hấp thụ nguyên

Graphite Furnace Atomic

tử lò graphite

Absorption Spectrometry

Quang phổ hấp thụ nguyên

Flame Atomic Absorption

tử ngọn lửa

Spectrometry

12
13
14
15

Demo Version - Select.Pdf SDK

4

GF-AAS
F-AAS


DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

Hình

Trang

1

Hình 1.1. Chì

10

2

Hình 1.2. Cadimi

14

3

Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử

21

4

Hình 3.1. Đường chuẩn xác định hàm lượng Pb

35

5

Hình 3.2. Đường chuẩn xác định hàm lượng Cd

36

6

Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Pb, Cd trong

47

mẫu cá ở hai đợt lấy mẫu
7

Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Pb, Cd trong

49

mẫu mực ở hai đợt lấy mẫu
8

Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Pb, Cd trong

51

mẫu tôm ở hai đợt lấy mẫu
9

Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Pb, Cd trong
các mẫu hải sản

Demo Version - Select.Pdf SDK

5

52


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Bảng

Trang

1

Bảng 1.1. Một số đại lượng đặc trưng của Pb

11

2

Bảng 1.2. Một số đại lượng đặc trưng của Cd

14

3

Bảng 2.1. Ký hiệu mẫu hải sản

28

4

Bảng 2.2. Sự biến động hàm lượng kim loại theo các yếu tố khảo sát.

31

5

Bảng 2.3. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều

31

6

Bảng 3.1. Các thông số tối ưu của máy đo xác định Pb, Cd

34

7

Bảng 3.2. Chương trình nhiệt độ của lò graphit để xác định Pb, Cd

34

8

Bảng 3.3. Kết quả khảo sát nồng độ của Pb

35

9

Bảng 3.4. Kết quả khảo sát nồng độ của Cd

36

10 Bảng 3.5. Các giá trị b, Sy, LOD, LOQ tính theo phương trình đường chuẩn

37

11 Bảng 3.6. Kết quả đánh giá độ lặp lại của Pb trên nền mẫu thử được thêm

37

chuẩn ở hai nồng độ khác nhau.
12 Bảng 3.7.
Kết quả
đánh giá-độ
lặp lại của CdSDK
trên nền mẫu thử được thêm
Demo

Version
Select.Pdf

38

chuẩn ở hai nồng độ khác nhau.
13 Bảng 3.8. Kết quả đánh giá độ đúng của phép đo Pb, Cd trên nền mẫu cá

38

14 Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra độ đúng của phương pháp đo Pb và Cd

39

15 Bảng 3.10. Kết quả xác định hàm lượng chì trong một số mẫu hải sản ở

40

biển Cửa Việt - Quảng Trị
16 Bảng 3.11. Kết quả xác định hàm lượng cadimi trong một số mẫu hải sản ở

41

biển Cửa Việt - Quảng Trị
17 Bảng 3.12. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

42

lượng Pb trong các mẫu hải sản
18 Bảng 3.13. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm

43

lượng Pb trong các mẫu hải sản theo vị trí lấy mẫu
19 Bảng 3.14. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm
lượng Cd trong các mẫu hải sản

6

44


20 Bảng 3.15. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm

45

lượng Cd trong cá theo vị trí lấy mẫu
21 Bảng 3.16. Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm lượng Pb,

46

Cd trong mẫu cá ở các thời điểm.
22 Bảng 3.17. Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm lượng Pb,

47

Cd trong mẫu mực ở các thời điểm.
23 Bảng 3.18. Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm lượng Pb,

49

Cd trong mẫu tôm ở các thời điểm.
24 Bảng 3.19. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

51

lượng Pb trong các mẫu hải sản.
25 Bảng 3.20. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm

52

lượng Cd trong các mẫu hải sản.
26 Bảng 3.21. Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong cá Ngừ so với tiêu chuẩn

53

cho phép
27 Bảng 3.22. Kết quả phân tích hàm lượng Cd trong cá Ngừ so với tiêu

53

chuẩn cho phép

Demo Version - Select.Pdf SDK

28 Bảng 3.23. Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong mực so với tiêu chuẩn

53

cho phép

29 Bảng 3.24. Kết quả phân tích hàm lượng Cd trong tôm so với tiêu chuẩn

54

cho phép
30 Bảng 3.25. Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong tôm so với tiêu chuẩn

54

cho phép
31 Bảng 3.26. Kết quả phân tích hàm lượng Cd trong tôm so với tiêu chuẩn
cho phép

7

54


MỞ ĐẦU
Quảng Trị được ưu ái nhiều lợi thế về phát triển du lịch và kinh tế biển, với bờ
biển dài 75km có hai cửa lệch quan trọng là Cửa Việt và Cửa Tùng. Vùng đặc
quyền kinh tế biển rộng khoảng 9000km2.[42]
Vùng biển Cửa Việt thuộc huyện Gio Linh là một trong những bãi biển đẹp của
tỉnh Quảng Trị được phục vụ trong khai thác du lịch. Bên cạnh đó biển còn có rất
nhiều tài nguyên thiên nhiên phong phú và đa dạng, là nơi cung cấp lượng hải sản
có giá trị kinh tế cao như: Tôm hùm, mực nang, cua, hải sâm, tảo và một số loài
cá…. Nguồn kinh tế đó đã góp phần to lớn đến đời sống kinh tế của nhân dân vùng
biển Cửa Việt nói riêng và tỉnh Quảng Trị nói chung.
Tuy nhiên, những năm gần đây do tác động của biến đổi khí hậu và nguyên
nhân chủ quan từ ý thức con người đã khiến môi trường sinh thái biển đứng trước

sự ô nhiễm trầm trọng. Đặc biệt là đầu tháng 4 năm 2016, dọc bờ biển miền trung từ
Hà Tĩnh đến Thừa Thiên Huế xuất hiện hiện tượng cá chết hàng loạt, ở Quảng Trị
tính đến ngày 25 tháng 4 năm 2016 sau hơn hai mươi ngày xuất hiện sự cố lượng cá
chết đã lên đến 30 tấn, điều này đã và đang đe dọa đời sống kinh tế của hàng triệu

Demo Version - Select.Pdf SDK

cư dân nghèo ở vùng ven biển và ảnh hưởng đến nguồn thực phẩm của cả nước.
Sau hơn hai tháng tìm kiếm nguyên nhân, thủ phạm được chỉ ra là chất thải của
Công ty TNHH Gang thép Hưng Nghiệp Formosa Hà Tĩnh đã hủy diệt hệ sinh thái
vùng biển[43]. Lượng chất thải được thải ra trong quá trình sản xuất không qua xử
lý có một phần là kim loại nặng.
Kim loại nặng Hg, Cd, Pb, Cu, Zn, As, Sb, Cr, Mn….thường không tham gia
hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các cơ thể sinh vật và thường tích lũy
trong cơ thể chúng. Sinh vật biển quan trọng nhất mà chúng ta vẫn thường xuyên sử
dụng là các loài cá, mực, tôm. Chúng có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp lượng
vitamin, chất béo, chất đạm, các nguyên tố vi lượng có ích trong quá trình sinh hóa
con người. Tuy nhiên, nếu hàm lượng kim loại lớn chúng sẽ gây độc hại cho cơ thể,
thậm chí có thể gây tử vong. Do đó việc nghiên cứu phân tích kim loại nặng trong
hải sản là việc vô cùng cần thiết và cấp bách, nhằm đề ra các biện pháp tối ưu bảo
vệ sức khỏe con người

8


Với yêu cầu thực tế trên nhằm góp vào công tác đảm bảo an toàn chất lượng
sản phẩm hải sản ở vùng biển Cửa Việt chúng tôi thực hiện đề tài: “ Phân tích,
đánh giá hàm lượng chì và cadimi trong một số loại hải sản ở vùng biển Cửa Việt Quảng Trị bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử”
Với nội dung: Nghiên cứu qui trình định lượng các kim loại độc Pb và Cd trong
các sản phẩm hải sản bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Áp dụng qui trình nghiên cứu để định lượng Pb và Cd trong một số loại hải sản
ở vùng biển Cửa Việt và khuyến cáo người tiêu dùng đặc biệt là đối tượng trẻ em.

Demo Version - Select.Pdf SDK

9