Phân tích và đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong thực phẩm truyền thống ở tỉnh quảng trị

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ HỒNG VÂN

PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG
MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM
TRUYỀN THỐNG Ở TỈNH QUẢNG TRỊ

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH
Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH LUYỆN

Huế, Năm 2016

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 nêu trong luận văn là trung
thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa được công
bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Trần Thị Hồng Vân

ii


Lời Cảm Ơn
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cám ơn thầy giáo
PGS.TS Nguyễn Đình Luyện, Trường Đại học Sư phạm - Đại học
Huế đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn này.
Cảm ơn quý thầy cô giáo khoa Hóa học, phòng Đào tạo Sau Đại học,
Trường Đại học Sư phạm và các thầy trường Đại học Khoa học đã giảng dạy và
giúp đỡ tôi trong thời gian học cao học.
Cảm ơn ban lãnh đạo và cán bộ Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ
phẩm, Thực phẩm Thừa Thiên Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong
thời gian làm việc tại trung tâm để thực hiện đề tài này.
Xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt
quá trình học tập và làm luận văn.
Huế, tháng 09 năm 2016
Tác giả luận văn
Trần Thị Hồng Vân

iii


MỤC LỤC

Trang phụ bìa ............................................................................................................. i
Lời cam đoan ............................................................................................................ ii
Lời cảm ơn ............................................................................................................... iii
Mục lục .......................................................................................................................1
Danh mục các kí hiệu và các chữ viết tắt ................................................................3
Danh mục các bảng ...................................................................................................4

Danh mục các hình ....................................................................................................5
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................6
NỘI DUNG ................................................................................................................8
Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .................................................................8
1.1. Sơ lược về vệ sinh an toàn thực phẩm và một số kim loại nặng .................8
1.1.1. Thực trạng và vai trò của vệ sinh an toàn thực phẩm ...................................8
1.1.2. Giới thiệu đồng, tác dụng sinh hóa và độc tính ...........................................11
1.1.3. Giới thiệu chì, tác dụng sinh hóa và độc tính ..............................................12
1.1.4. Giới thiệu cadimi, tác dụng sinh hóa và độc tính ........................................14
1.1.5. Giới thiệu kẽm, tác dụng sinh hóa và độc tính ................................................ 16
1.1.6. Một số phương pháp phân tích lượng vết Cu, Pb, Cd, Zn .............................. 18
1.2. Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).................. 19
1.2.1. Nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ............ 20
1.2.2. Trang bị của phép đo ........................................................................................... 21
1.2.3. Các kĩ thuật nguyên tử hóa mẫu ........................................................................ 22
1.2.4. Một số yếu tố ảnh hưởng và biện pháp khắc phục trong phép đo AAS ....... 24
1.2.5. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của phép đo AAS ............................... 27
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
1


2.2.2. Phương pháp định lượng .............................................................................29
2.2.3. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp .........................................................30
2.2.4. Xử lí số liệu thực nghiệm ...........................................................................33
2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất ...........................................................................35
2.3.1. Thiết bị và dụng cụ ......................................................................................35
2.3.2. Hóa chất .......................................................................................................36

2.4. Tiến hành phân tích mẫu thực tế ................................................................37
2.4.1. Các thông số máy và chương trình nhiệt độ tối ưu để xác định hàm lượng
Cu, Pb, Cd, Zn bằng phương pháp AAS ...............................................................37
2.4.2. Cách tiến hành đo độ hấp thụ của Cu, Pb, Cd, Zn.......................................37
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................39
3.1. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp AAS xác định hàm lượng Cu, Pb,
Cd, Zn ...................................................................................................................39
3.1.1. Xây dựng đường chuẩn ...............................................................................39
3.1.2. Khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp ...........41
3.1.3. Độ lặp lại của phương pháp AAS ................................................................41
3.1.4. Độ đúng của phương pháp AAS..................................................................44
3.2. Xác định hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong mẫu thực tế ...........................45
3.3. Đánh giá, so sánh hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong các mẫu thực phẩm
truyền thống .........................................................................................................48
3.3.1. Đánh giá hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong các mẫu thực phẩm theo vị trí
lấy mẫu ..................................................................................................................48
3.3.2. Đánh giá hàm lượng trung bình của Cu, Pb, Cd, Zn giữa các loại thực phẩm ...60
3.3.3. So sánh hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong thực phẩm truyền thống với tiêu
chuẩn cho phép về vệ sinh an toàn thực phẩm ......................................................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................75
PHỤ LỤC

2


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

STT

Tiếng Việt

Tiếng Anh

1

Biên giới tin cậy

Confidence limit



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

Đồng

Copper

Cu

9

Giới hạn định lượng

Limit of Quantitation

LOQ

10

Giới hạn phát hiện

Limit of Detection

LOD

Hiệp hội các nhà hóa phân tích

Association of Official

chính thống

Analytical Chemits

12

Kim loại

Metal

Me

13

Kẽm

Zincum

Zn

14

Phần triệu

Part per million

ppm

15

Phần tỉ

Part per billion

ppb

16

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

11

17

18
19

Atomic Absorption
Spectrometry

Quang phổ hấp thụ nguyên tử lò

Graphite Furnace Atomic

graphite

Absorption Spectroscopy

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

FlameAtomic Absorption

ngọn lửa

Spectrometry

Tổ chức y tế thế giới

World Health Organization

3

viết tắt

AOAC

AAS

GF-AAS

F-AAS
WHO


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Tên bảng
2.1 Sự biến động hàm lượng kim loại theo các yếu tố khảo sát
2.2 Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều
2.3 Các thông số tối ưu của máy đo xác định Cu, Pb, Cd, Zn
Chương trình nhiệt độ của lò graphit để xác định Cu, Pb, Cd và lưu

2.4
lượng dòng khí O2 – C2H2 của ngọn lửa để xác định Zn
3.1 Các giá trị a, b, Sy, LOD và LOQ tính từ phương trình đường chuẩn
Kết quả đánh giá độ lặp lại của phép đo Cu trong các mẫu thực
3.2
phẩm
Kết quả đánh giá độ lặp lại của phép đo Pb trong các mẫu thực
3.3
phẩm
Kết quả đánh giá độ lặp lại của phép đo Cd trong các mẫu thực
3.4
phẩm
Kết quả đánh giá độ lặp lại của phép đo Zn trong các mẫu thực
3.5
phẩm
Kết quả đánh giá độ đúng của phép đo kim loại trong các mẫu thực
3.6
phẩm
Kết quả xác định hàm lượng Cu trong các mẫu thực phẩm truyền
3.7
thống
Kết quả xác định hàm lượng Pb trong các mẫu thực phẩm truyền
3.8
thống
Kết quả xác định hàm lượng Cd trong các mẫu thực phẩm truyền
3.9
thống
Kết quả xác định hàm lượng Zn trong các mẫu thực phẩm truyền
3.10
thống

Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Cu
3.11
trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
3.12
lượng Cu trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Pb
3.13
trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
3.14
lượng Pb trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Cd
3.15
trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
3.16
lượng Cd trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Zn
3.17
trong các mẫu thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
3.18
lượng Zn trong thực phẩm theo vị trí lấy mẫu
Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm lượng trung bình
3.19
của Cu, Pb, Cd, Zn giữa các loại thực phẩm chế biến từ bột gạo
4

Trang

33
34
37
37
41
42
42
43
43
44
45
46
47
48
49
50
52
53
55
56
58
59
61


3.20
3.21
3.22
3.23
3.24

3.25
3.26
3.27
3.28
3.29
3.30

Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm lượng trung bình
của Cu, Pb, Cd, Zn giữa các loại thực phẩm chế biến từ thịt lợn
Các đại lượng thống kê thu được khi đánh giá hàm lượng trung bình
của Cu, Pb, Cd, Zn giữa các loại thực phẩm chế biến từ hải sản
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Cu
trong mẫu thực phẩm có nguồn gốc khác nhau
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
lượng Cu trong thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Pb
trong mẫu thực phẩm có nguồn gốc khác nhau
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
lượng Pb trong thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Cd
trong mẫu thực phẩm có nguồn gốc khác nhau
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
lượng Cd trong thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lượng Zn
trong mẫu thực phẩm có nguồn gốc khác nhau
Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm
lượng Zn trong thực phẩm theo nguồn gốc khác nhau
Kết quả so sánh hàm lượng các kim loại Cu, Pb, Cd, Zn trong các
mẫu thực phẩm so với tiêu chuẩn cho phép

63
66
68
69
69
70
70
71
71
72
73

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

1.1

Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử

22

3.1

Đường chuẩn xác định hàm lượng Cu

39

3.2

Đường chuẩn xác định hàm lượng Pb

40

3.3

Đường chuẩn xác định hàm lượng Cd

40

3.4

Đường chuẩn xác định hàm lượng Zn

41

3.5

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong
thực phẩm được chế biến từ bột gạo

63

3.6

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong
thực phẩm được chế biến từ thịt lợn

65

3.7

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong
thực phẩm được chế biến từ hải sản

68

3.8

Biểu đồ biểu diễn sự biến động hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn trong
các loại thực phẩm truyền thống

72

5


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thực phẩm truyền thống là loại thực phẩm được sản xuất thủ công, mang
bản sắc riêng của từng đất nước, từng dân tộc, từng vùng miền và được truyền từ
đời này sang đời khác. Hiện nay, thực phẩm truyền thống đã không còn được sản
xuất hoàn toàn bằng phương pháp thủ công mà đã người sản xuất đã ứng dụng
nhiều công nghệ mới đảm bảo cả về số lượng và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Sự phát triển nhanh chóng của nền công nghiệp hóa làm môi trường sống của
chúng ta đang bị ô nhiễm trầm trọng. Các nguồn thải kim loại nặng từ các khu công
nghiệp đi vào không khí, nước, đất và vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con

người qua đường hô hấp, ăn uống làm cho con người bị nhiễm độc. Vấn đề ngộ độc
thực phẩm do nhiễm kim loại nặng ngày càng được quan tâm hơn bởi tác hại khôn
lường của nó tới sức khỏe con người. Hiện nay có nhiều kim loại nặng nhiễm vào
thực phẩm như Hg, As, Pb, Cd, Cu, Ni, Zn … Kim loại nặng nhiễm vào thực phẩm
với lượng lớn thường gây ngộ độc cấp tính và tỉ lệ tử vong rất cao. Nhất là đối với
trẻ em - đối tượng nhạy cảm nhất và dễ bị các bệnh về não do nhiễm độc chì, thể
hiện rõ nhất là chậm phát triển về trí tuệ. Kim loại chì gây hủy hoại thận, giảm chức
năng của hệ thống sinh sản, có thể dẫn đến sẩy thai và vô sinh, nếu hít phải lượng
lớn cadimi sẽ gây ra bệnh ung thư phổi, ung thư tuyến tiền liệt… Vì vậy, việc
nghiên cứu và xác định chính xác hàm lượng của chúng trong các mẫu thực phẩm là
vấn đề cấp thiết và có tình thời sự hiện nay [1], [7], [20], [31], …vv…
Cho đến nay, có rất nhiều phương pháp xác định hàm lượng các ion kim loại
nặng như phương pháp trắc quang, phương pháp phân tích điện hóa và một số
phương pháp phân tích lí hóa khác. Trong các phương pháp xác định trên thì
phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử đã được sử dụng rất rộng rãi
trong nhiều lĩnh vực để phân tích lượng vết các kim loại. Với phương pháp này có
thể định lượng được hầu hết các kim loại đến giới hạn nồng độ cỡ ppm, ppb…Ở
nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước phát triển, phương pháp phân tích này đã
trở thành một phương pháp siêu chuẩn để định lượng nhiều kim loại [17].

6


Quảng Trị làm một tỉnh nằm ở phía Bắc miền Trung của đất nước Việt Nam,
nổi tiếng với nhiều sản phẩm truyền thống như: rượu Kim Long, bánh lá gai, bánh
bột lọc, cháo vạt giường, bún, bánh ướt, bắp hầm, bánh khoái, bánh tu huýt, mắm
đam Trà Trì, nem, chả, mắm, ruốc … được chế biến từ gạo, bột mì, bột sắn, từ thịt,
hải sản [13] …
Các cơ sở chế biến thực phẩm ở đây hầu hết sản xuất sản phẩm truyền thống
theo quy mô nhỏ lẻ hay theo hộ gia đình nên công tác quản lí vệ sinh an toàn thực

phẩm không kiểm soát được. Vì vậy, việc tìm hiểu hàm lượng của một số kim loại
nặng trong các mẫu thực phẩm là một vấn đề cần được quan tâm hiện nay để góp
phần đảm bảo sức khỏe cho người dân.
Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu:
“Phân tích và đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong thực
phẩm truyền thống ở tỉnh Quảng Trị” bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử với mong muốn góp một phần nào đó trong việc bảo vệ sức khỏe cho
người tiêu dùng.
Đề tài được thực hiện với hai mục tiêu chính:
Xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn trong các mẫu thực phẩm
truyền thống ở Quảng Trị bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
Đánh giá mức độ ô nhiễm Cu, Pb, Cd, Zn trong các mẫu thực phẩm, so sánh
với các quy định chuẩn hiện hành.
2. Bố cục luận văn
Luận văn gồm 77 trang, 8 hình vẽ, 30 bảng số liệu và 33 tài liệu tham khảo.
Kết cấu luận văn gồm: mở đầu 2 trang, tổng quan 21 trang, phương pháp nghiên
cứu và kĩ thuật thực nghiệm 12 trang, kết quả và thảo luận 36 trang, kết luận 1
trang, tài liệu tham khảo 3 trang.

7


Chương 1
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. SƠ LƯỢC VỀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM VÀ MỘT SỐ KIM
LOẠI NẶNG
1.1.1. Thực trạng và vai trò của vệ sinh an toàn thực phẩm [3], [6], [7]
1.1.1.1. Thực trạng vệ sinh an toàn thực phẩm hiện nay
An toàn thực phẩm (ATTP) là vấn đề có tầm quan trọng đặc biệt, thực phẩm
an toàn đóng góp vai trò lớn trong việc cải thiện sức khỏe con người, chất lượng

cuộc sống và chất lượng giống nòi. An toàn thực phẩm không chỉ ảnh hưởng trực
tiếp, thường xuyên đến sức khỏe mà còn liên quan chặt chẽ đến năng suất, hiệu quả
phát triển kinh tế, thương mại, du lịch và an sinh xã hội. Đảm bảo an toàn thực
phẩm góp phần quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, xóa đói giảm nghèo
và hội nhập quốc tế.
Ngộ độc thực phẩm (NĐTP) và các bệnh do thực phẩm gây ra không chỉ gây
ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và cuộc sống của mỗi người, mà còn gây thiệt hại
lớn về kinh tế, là gánh nặng chi phí chăm sóc sức khỏe. Vệ sinh an toàn thực phẩm
trên thế giới nói chung và của nước ta nói riêng đang tạo nhiều lo lắng cho người
dân. Thực chất nhiều sự kiện như việc tiếp tục sử dụng những hóa chất cấm dùng
trong nuôi trồng, chế biến nông thủy sản, thực phẩm; việc sản xuất một số sản phẩm
kém chất lượng hoặc do quy trình chế biến hoặc do nhiễm độc từ môi trường, …
đang gây ảnh hưởng xấu đến xuất khẩu và tiêu dùng. Các vụ ngộ độc thực phẩm tại
một số bếp ăn tập thể, nhiều thông tin liên tục về tình hình an toàn vệ sinh thực
phẩm ở một vài nước trên thế giới, cộng thêm dịch cúm gia cầm tái phát, bệnh heo
tai xanh ở một số địa phương trong nước càng làm bùng lên sự lo âu của mọi người
chúng ta.
 Thực trạng an toàn thực phẩm trên thế giới
Theo báo cáo gần đây của Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO), hơn 1/3 dân số các
nước phát triển bị ảnh hưởng của bệnh do thực phẩm gây ra mỗi năm. Đối với các
nước đang phát triển, tình trạng ngộ độc thực phẩm lại càng trầm trọng hơn nhiều,
8


hằng năm gây tử vong hơn 2,2 triệu người, trong đó hầu hết là trẻ em. Cuộc khủng
hoảng gần đây (2006) ở Châu Âu là 1.500 trang trại sử dụng cỏ khô bị nhiễm Dioxin
gây nên tình trạng tồn dư chất độc này trong sản phẩm thịt gia súc được lưu hành ở
nhiều lục địa. Việc lan tỏa thịt và bột xương từ những con bò điên (BSE) trên khắp
thế giới làm nổi lên nỗi lo ngại của nhiều quốc gia. Cũng theo báo cáo của WHO
(2006) dịch cúm gia cầm H5N1 đã xuất hiện ở 44 nước Châu Âu, Châu Á, Châu Phi

và Trung Đông gây tổn thất nghiêm trọng về kinh tế. Ở Pháp, 40 nước đã từ chối
không nhập khẩu sản phẩm thịt gà từ Pháp gây thiệt hại 48 triệu USD/tháng. Tại Đức,
thiệt hại vì cúm gia cầm đã lên tới 140 triệu Euro. Tại Ý đã phải chi 100 triệu Euro
cho phòng chống cúm gia cầm. Tại Mỹ phải chi 3,8 tỷ USD để chống bệnh này.
 Thực trạng an toàn thực phẩm ở Việt Nam
Ở nước ta, công tác bảo đảm an toàn thực phẩm còn gặp nhiều khó khăn,
thách thức. Tình trạng ngộ độc thực phẩm có xu hướng tăng và ảnh hưởng không
nhỏ tới sức khỏe cộng đồng. Sản xuất, kinh doanh thực phẩm ở nước ta cơ bản vẫn
nhỏ lẻ, quy mô hộ gia đình nên việc kiểm soát an toàn vệ sinh rất khó khăn. Mặc dù
ở Việt Nam đã có những tiến bộ rõ rệt trong đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm
trong thời gian qua song công tác quản lý an toàn thực phẩm còn nhiều yếu kém, bất
cập, hạn chế nguồn lực, và đầu tư kinh phí, chưa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn.
Theo thống kê của Bộ Y tế, từ năm 2004 – 2009 đã có 1.058 vụ NĐTP, trung
bình 176,3 vụ/năm, số người bị NĐTP là 5.302 người/năm, số người chết là 298
người (49,7 người/năm), tính trung bình tỷ lệ người bị NĐTP cấp tính là 7,1
người/100 ngàn dân/năm. Năm 2009 có 152 vụ ngộ độc thực phẩm với 5.212 người
mắc và 31 người tử vong. So sánh với năm 2008, số vụ ngộ độc/năm 2009 giảm 53
vụ (25,9%); số người mắc giảm 2.616 người (33,4%); số người đi viện giảm 1.888
người (31,3%); số người bị tử vong giảm 26 trường hợp (42,6%). Về nguyên nhân
NĐTP, 29,6% số vụ do thực phẩm bị ô nhiễm vi sinh vật, 5,2% số vụ do hóa chất,
24,7% do thực phẩm có sẵn độc tố tự nhiên, 40,5% số vụ không xác định được
nguyên nhân. Riêng trong năm 2010 (tính đến 20/12/2010), cả nước đã xảy ra 175
vụ ngộ độc (trong đó có 34 vụ ngộ độc trên 30 người) làm 5.664 người mắc và 42
trường hợp tử vong. So sánh với số liệu trung bình/năm của giai đoạn 2006 – 2009,
số vụ NĐTP giảm 9,1%, số mắc giảm 17,6% và số người tử vong giảm 19,2%.
9


Trong xu hướng toàn cầu hóa, việc sản xuất, chế biến, phân phối thực phẩm
ngày càng mở rộng, đem lại nhiều lợi ích lẫn nhiều mối nguy cho người tiêu dùng.

Ở nước ta tình trạng nhập khẩu thực phẩm, phụ gia thực phẩm không có giấy xác
nhận chất lượng nhập khẩu của cơ quan kiểm tra nhà nước, nhập lậu động vật, sản
phẩm động vật, hoa quả tươi không qua kiểm dịch vẫn còn xảy ra. Vấn đề hàng giả,
hàng nhái, hàng không đạt tiêu chuẩn chất lượng đang là vấn đề phổ biến.
Đa số các cơ sở chế biến thực phẩm ở nước ta có quy mô vừa và nhỏ với đặc
điểm thiếu vốn đầu tư, mặt hàng sản xuất hẹp, chế biến thủ công, thiết bị cũ và lạc
hậu... nên việc tuân thủ các quy trình kỹ thuật chế biến thực phẩm, kiểm soát nguồn
nguyên liệu đầu vào theo quy định còn nhiều hạn chế và chưa đảm bảo chất lượng
vệ sinh an toàn thực phẩm. Vì vậy, kiến thức, thái độ và hành vi của người kinh
doanh, chế biến thực phẩm là yếu tố rất quan trọng để đảm bảo việc thực hiện an
toàn vệ sinh thực phẩm hiện nay.
1.1.1.2. Vai trò của vệ sinh an toàn thực phẩm đối với sức khỏe và kinh tế xã hội
An toàn thực phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và liên quan
chặt chẽ tình hình phát triển kinh tế, an sinh xã hội, là gánh nặng lớn cho chi phí
chăm sóc sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững trên phạm vi toàn cầu. Thực
phẩm đảm bảo chất lượng, an toàn vệ sinh không những làm giảm tỷ lệ bệnh tật,
tăng khả năng lao động mà còn góp phần phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội và thể
hiện nếp sống văn minh của một dân tộc. Thực phẩm có vai trò quan trọng trong
nhiều ngành kinh tế. Chất lượng an toàn thực phẩm là chìa khóa tiếp thị của sản
phẩm. Tăng cường chất lượng an toàn thực phẩm đã mang lại uy tín cùng với lợi
nhuận lớn cho ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp chế biến thực phẩm cũng
như dịch vụ du lịch và thương mại.
Xu hướng ngộ độc thực phẩm, bệnh truyền qua thực phẩm xảy ra ở quy mô
rộng nhiều quốc gia càng trở nên phổ biến, việc phòng ngừa và xử lý vấn đề này
càng ngày càng khó khăn với mỗi quốc gia, trở thành một thách thức lớn của toàn
nhân loại. Chiến lược hành động quốc gia về dinh dưỡng 2001 - 2010 và kế hoạch
hành động quốc gia về an toàn thực phẩm đã được các cấp ngành phát triển và đã
đạt được nhiều kết quả nhưng tình hình ngộ độc thực phẩm và vi phạm các quy định
về an toàn vệ sinh thực phẩm vẫn xảy ra ở nhiều nơi. Điều đó đòi hỏi các cơ quan
10

quản lý và toàn thể cộng đồng phải nổ lực quyết tâm hơn nữa để triển khai thực hiện
các mục tiêu chiến lược quốc gia trong giai đoạn tới. Công tác an toàn vệ sinh thực
phẩm phải được xã hội hóa.
1.1.2. Giới thiệu đồng, tác dụng sinh hóa và độc tính [1], [9], [10], [14], [15],
[19], [20], [22], [23]
1.1.2.1. Giới thiệu về đồng
Cu thuộc chu kì IV, nhóm IB (Cu, Ag, Au) trong bảng hệ thống tuần hoàn
các nguyên tố hóa học. Kim loại Cu mềm, có màu đỏ, dẫn nhiệt tốt và tương đối
phổ biến. Đồng là kim loại màu quan trọng nhất đối với công nghiệp và kỹ thuật.
Về mặt hóa học, Cu là kim loại kém hoạt động. Trong không khí, ở nhiệt độ
thường, đồng bị bao phủ bởi một lớp màng màu đỏ gồm đồng kim loại và đồng (I)
oxit. Nếu trong không khí có CO2 thì đồng bị phủ một lớp CuCO3 có màu xanh.
Khi đun nóng ngoài không khí ở 1300C, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng
Cu2O, ở 2000C tạp nên lớp hỗn hợp gồm oxit Cu2O và CuO. Cu dễ dàng phản ứng
với các halogen (Cl2, Br2) tạo thành CuX2 ở nhiệt độ thường.
Đồng không tan trong các axit thông thường mà tan trong các axit có tính oxi
hóa như H2SO4 đặc, HNO3. Trạng thái oxi hóa +1 ít đặc trưng đối với đồng. Cu (I)
oxit tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật cuprit. Hợp chất Cu2O là bột màu
đỏ, rất ít tan trong nước nhưng tan được trong kiềm đặc:
Cu2O + 2NaOH + H2O  2Na[Cu(OH)2] (natri hidroxocuprit)
Cu2O hòa tan hoàn toàn trong HCl đặc với sự tao thành phức [CuCl2]Cu2O + 4HCl  2H[CuCl2] + H2O
Cu2O hòa tan trong NH3 đặc tạo phức amoniacat
Cu2O + 4NH3 + H2O  2[Cu(NH3)2]OH
Trạng thái oxi hóa +2 là rất đặc trưng đối với đồng. Các hợp chất Cu (II) nói
chung đều bền hơn các dẫn xuất cùng kiểu Cu (I).
CuO không tan trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch axit, tạo thành
muối đồng (II) và tan trong dung dịch NH3, tạo thành phức amoniacat.
CuO + 2H+  Cu2+ + H2O

CuO + 4NH3 + H2O  [Cu(NH3)4](OH)2

11


Khi đun nóng với dung dịch SnCl2, FeCl2, CuO bị khử thành muối Cu (I):
2CuO + SnCl2  2CuCl + SnO2
3CuO + 2FeCl2  2CuCl + CuCl2 + Fe2O3
Đa số muối Cu (II) đều dễ tan trong nước, dễ bị thủy phân, kết tinh từ dung
dịch thường ở dạng hidrat. Dung dịch loãng của các muối tan có màu lam (màu của
ion [Cu(H2O)6]2+), trong khi ở trạng thái rắn, các muối có màu khác.
1.1.2.2. Tác dụng sinh hóa và độc tính của đồng
Đồng có vai trò quan trọng đối với nhiều loại thực vật và động vật. Trong cơ
thể người, đồng có trong thành phần của một số protein, enzim và tập trung chủ yếu
ở gan. Hợp chất của Cu là cần thiết đối với quá trình tổng hợp hemoglobin và
photpholipit. Nó tham gia vào các hoạt động sản xuất hồng cầu, sinh tổng hợp
elastin và myelin, tổng hợp hocmon và các sắc tố.
Sự thiếu Cu gây nên bệnh thiếu máu. Với cá, khi hàm lượng đồng là 0,002
mg/l đã có 50% cá thí nghiệm bị chết. Với khuẩn lam khi hàm lượng đồng là 0,01
mg/l làm chúng chết. Với thực vật khi hàm lượng đồng là 0,1 mg/l đã gây độc, khi
hàm lượng đồng là 0,17 – 0,20 mg/l gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch. Khi
hàm lượng đồng trong cơ thể người là 10g/kg thể trọng gây tử vong, liều lượng 60 –
100 mg/kg gây nôn mửa. Thiếu Cu ở những người phụ nữ mang thai có thể dẫn đến
đẻ non và những trẻ sơ sinh này rất dễ bị tổn thương.
Tuy nhiên, thừa Cu cũng mang đến những hậu quả nghiêm trọng, ở nồng độ
cao nó gây rối loạn dạ dày, bệnh gan, thận. Đồng kích thích cho sự oxi hoá của dầu
mỡ, một lượng vết đồng cũng đủ làm thúc đẩy sự phá huỷ của các vitamin, làm mất
giá trị dinh dưỡng của thức ăn. Việc thừa đồng cũng gây ra những biểu hiện ngộ độc
mà chúng có thể dẫn tới tình trạng cây chết. Lý do của việc này là do dùng thuốc diệt
nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất liệu đồng bị cặn lại trong đất từ năm này qua

năm khác, ngay cả bón phân Sulfat Cu cũng gây tác hại tương tự.
1.1.3. Giới thiệu chì, tác dụng sinh hóa và độc tính [1], [4], [7], [14], [15], [16],
[18], [20], [22], [23]
1.1.3.1. Giới thiệu về chì
Chì (Pb) là nguyên tố hóa học thuộc chu kỳ 6, nhóm IVA trong bảng hệ
thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Pb là kim loại có màu xanh thẫm, mềm, dễ
12


dát mỏng, dễ kéo sợi, dễ cắt và dễ định hình, là một kim loại nặng và độc hại.
Chì có mặt trong vỏ Trái Đất, trong trầm tích, trong nước tự nhiên, trong
không khí và trong sinh vật. Trong tự nhiên, Pb tồn tại chủ yếu dưới dạng các hợp
chất như sunfua (PbS), sunfat (PbSO4), cacbonat (PbCO3), hidroxit (Pb(OH)2),...
Các muối của Pb thường ít tan nên hàm lượng chì trong nước ngầm tương đối thấp.
Khoảng 95% tổng lượng Pb thải vào khí quyển là do hoạt động nhân tạo.
Ở điều kiện thường, Pb bị oxi hóa bởi không khí tạo thành lớp oxit màu xám
xanh bọc trên bề mặt bảo vệ cho Pb không tiếp tục bị oxi hóa nữa.
Chì có khả năng tương tác với các nguyên tố halogen và nhiều nguyên tố
không kim loại khác. Pb chỉ tương tác trên bề mặt với dung dịch axit HCl loãng và
axit H2SO4 dưới 80% vì bị bao phủ bởi một lớp muối khó tan đó là PbCl2 và PbSO4
nhưng với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, Pb có thể tan vì lớp muối bảo vệ
đã chuyển thành hợp chất theo phản ứng :
PbCl2 + 2HCl  H2PbCl4
PbSO4 + H2SO4  Pb(HSO4)2
Với axit HNO3 ở bất kỳ nồng độ nào, Pb cũng phản ứng với vai trò một kim
loại và tạo thành Pb(NO3)2. Trong HCl đậm đặc, Pb phản ứng cho H2PbCl4 và
H2PbCl3. Pb có thể tương tác với dung dịch kiềm khi đun nóng và giải phóng H2:
Pb + 2KOH + 2H2O  K2[Pb(OH)4] + H2
Trong các hợp chất Pb thường có số oxi hóa là +2, +4, trong đó hợp chất có
số oxi hóa +2 là phổ biến và bền hơn. Oxit PbO ít tan trong nước nhưng dễ tan

trong axit và trong kiềm mạnh. PbO2 kém hoạt động về mặt hóa học, không tan
trong nước. PbO2 có tính lưỡng tính nhưng tan trong kiềm dễ dàng hơn trong axit.
Khi tương tác với axit H2SO4 đậm đặc, PbO2 giải phóng khí oxi, với HCl giải
phóng Cl2. Pb(OH)2 là chất kết tủa màu trắng ít tan trong nước. Khi đun nóng, nó bị
mất nước tạo thành oxit PbO. Pb(OH)2 cũng có tính chất lưỡng tính, nó có khả năng
tác dụng với cả axit và kiềm.
1.1.3.2. Tác dụng sinh hóa và độc tính của chì
Pb là nguyên tố không thiết yếu đối với cơ thể sống. Nó có thể xâm nhập
vào cơ thể con người chủ yếu là từ thức ăn. Ở nồng độ rất thấp, chúng có thể cần
thiết cho sinh vật nên được xem là nguyên tố vi lượng, nhưng ở nồng độ cao, Pb
13


ảnh hưởng có hại đối với cơ thể con người và động thực vật. Do có khả năng tạo
phức với hợp chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật, nên trong môi trường, Pb dễ dàng
thâm nhập vào cơ thể sinh vật và tích lũy dần qua chuỗi thức ăn.
Khi đi vào cơ thể, Pb phá hủy myelin của dây thần kinh ngoại biên, làm
giảm sự dẫn truyền dây thần kinh vận động, ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung
ương, Pb còn làm gián đoạn quá trình chuyển hóa axit amino-levalinic, vì vậy dẫn
đến thiếu máu ở người lớn và viêm não ở trẻ em. Bên cạnh đó, Pb còn ức chế một
số enzym quan trọng trong quá trình tổng hợp máu do sự tích lũy các hợp chất
trung gian của quá trình trao đổi chất, dẫn đến làm phá vỡ hồng cầu. Ngoài ra, Pb
còn cản trở việc sử dụng oxy để oxy hóa glucoza sản xuất năng lượng cho quá trình
sống. Hàm lượng Pb trong máu nằm trong khoảng 0,5 - 0,8 ppm sẽ gây ra sự rối
loạn chức năng của thận và ảnh hưởng đến não.
Tùy theo mức độ nhiễm độc ở người trưởng thành có thể bị đau tê ở đầu
ngón tay, bắp thịt mỏi yếu, đau khớp, đau đầu, đau bụng, táo bón, buồn nôn, xanh
xao, giảm trí nhớ, viêm thận, suy thận... nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Bị
nhiễm độc Pb trong thời kỳ mang thai sẽ đe dọa tính mạng người mẹ, kìm hãm sự
phát triển của thai nhi cũng như để lại nhưng di chứng bệnh tật cho đứa trẻ sinh ra

sau này. Trẻ em bị nhiễm độc Pb sẽ ảnh hưởng đến quá trình phát triển, nhất là ảnh
hưởng đến hệ thần kinh, làm giảm trí thông minh.
1.1.4. Giới thiệu cadimi, tác dụng sinh hóa và độc tính [1], [4], [14], [15], [18],
[19], [23], [25], [26], [30]
1.1.4.1. Giới thiệu về cadimi
Cadimi là một nguyên tố hóa học thuộc chu kỳ 5, nhóm IIB trong bảng hệ
thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học; là một kim loại nặng, độc hại. Cd có màu
trắng bạc nhưng ở trong không khí ẩm chúng dần dần bị bao phủ bởi màng oxit nên
mất ánh kim, mềm, dễ nóng chảy. Cd có mặt trong vỏ Trái Đất, trong trầm tích.
Trong nước tự nhiên, trong không khí và trong sinh vật. Trong tự nhiên, Cd
tồn tại chủ yếu dưới dạng các hợp chất oxit (CdO), sunfua (CdS), cacbonat
(CdCO3)... Cd và hợp chất của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như
được dùng trong công nghiệp mạ để chống ăn mòn, cadimi sunfit dùng trong công
nghiệp chất dẻo, gốm sứ...
14


Ở nhiệt độ thường Cd bị oxi hóa bởi không khí tạo thành lớp oxit bền,
mỏng bao phủ bên ngoài kim loại. Cd tác dụng được với các phi kim như halogen,
tác dụng với lưu huỳnh và các nguyên tố không kim loại khác như photpho, selen...
Cd bền với nước ở nhiệt độ thường do có màng oxit bảo vệ, nhưng ở nhiệt
độ cao Cd khử nước thành oxit, Cd dễ dàng tác dụng với axit không oxi hóa giải
phóng khí hidro.
CdO có các màu từ vàng đến nâu gần như đen tùy thuộc quá trình chế hóa
nhiệt. Những màu khác nhau đó của chúng có liên quan đến kiểu khuyết trong
mạng lưới tinh thể. Hơi CdO rất độc. CdO không tan trong nước, chỉ tan trong axit
và kiềm nóng chảy:
CdO + 2KOH (nóng chảy)  K2 CdO2 + H2O
Cd(OH)2 kết tủa nhầy, ít tan trong nước và có màu ừắng, khi đun nóng dễ
mất nước thành oxit. Cd(OH)2 không thể hiện rõ tính chất lưỡng tính, tan trong

dung dịch axit, không tan trong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong kiềm nóng chảy.
Đa số các muối Cd (II) đều không màu, Cd(II) tạo rất nhiều phức chất, có
khả năng tạo phức mạnh với nhiều thuốc thử hữu cơ cũng như vô cơ. Các phức của
Cd2+ với halogenua, SCN-, CN-, NH3,... đều là các phức tan.
1.1.4.2. Tác dụng sinh hóa và độc tính của cadimi
Cd rất độc đối với con người, Cd xâm nhập vào cơ thể người qua đường
thực phẩm và hô hấp. Thức ăn hàng ngày là một nguồn chính của sự hấp thụ Cd,
nghĩa là mọi người đều bị tiếp xúc với Cd và sự tiếp xúc này có thể tồn tại trong cơ
thể suốt đời. Điều đó có nghĩa là không thể giảm việc hấp thụ Cd với bất kỳ biện
pháp nào ngoại trừ một chế độ ăn uống thích hợp.
Hút thuốc lá cũng là nguyên nhân đáng kể gây nhiễm Cd, khoảng 30 - 50%
Cd từ thuốc lá được hấp thụ trong phổi. Trung bình những người hút thuốc lá có
nồng độ Cd trong máu cao gấp 4 - 5 lần và trong thận cao gấp 2 - 3 lần những người
không hút thuốc lá. Phần lớn Cd xâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận
và được đào thải, một phần nhỏ được liên kết mạnh với protein của cơ thể thành
metallothionein có mặt ở thận, trong khi phần còn lại được giữ trong cơ thể và dần
dần được tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lượng Cd được tích trữ lớn, nó có thể thay
thế kẽm trong các enzim quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa, các chứng bệnh rối loạn
15


chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy sống, gây ung thư.
Cd còn được biết đến như là một chất độc trực tiếp ảnh hưởng đến xương.
Khi bị nhiễm Cd với lượng lớn làm cho xương bị đau nhức, làm biến dạng xương
và gãy xương, kèm theo với các dấu hiệu của bệnh suy thận mãn tính.
1.1.5. Giới thiệu kẽm, tác dụng sinh hóa và độc tính [1], [4], [14], [15], [18],
[19], [23], [25], [26], [30]
1.1.5.1. Giới thiệu về kẽm
Kẽm là một nguyên tố kim loại lưỡng tính, kí hiệu là Zn và có số nguyên
tử là 30. Nó là nguyên tố đầu tiên trong nhóm 12 của bảng tuần hoàn nguyên tố.

Trên một số phương diện, kẽm có tính chất hóa học giống với magie, vì ion của
chúng có bán kính giống nhau và có trạng thái oxy hóa duy nhất ở điều kiện bình
thường là +2. Kẽm là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong lớp vỏ Trái Đất và có 5 đồng
vị bền. Quặng kẽm phổ biến nhất là quặng sphalerit, một loại kẽm sulfua.
Kẽm là một kim loại màu trắng xanh nhạt, ở nhiệt độ thường nhưng khi nấu
đến 100oC – 150oC nó trở nên mềm, dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo dài. Trong không khí
nó bị phủ bởi một lớp oxit nên mất tính ánh kim. Kẽm có khối lượng riêng 7,13
(g/cm3), nhiệt độ nóng chảy 419oC, nhiệt độ sôi 907oC. Kẽm là một kim loại hoạt
động trung bình có thể kết hợp với oxy và các á kim khác, có phản ứng với axit
loãng để giải phóng hidro.
Kẽm trong tự nhiên là hỗn hợp của 4 đồng vị ổn định Zn64, Zn66, Zn67 và
Zn68 với đồng vị 64 là phổ biến nhất. 22 đồng vị phóng xạ được viết đến với phổ
biến hay ổn định nhất là Zn65 với chu kỳ bán rã 244,26 ngày và Zn72 với chu kỳ bán
rã 46,5 giờ. Các đồng vị phóng xạ khác có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 14 giờ với phần
lớn có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 giây. Nguyên tố này cũng có 4 trạng thái đồng phân
nguyên tử. Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhôm, đồng
tính theo lượng sản xuất hàng năm.
Kẽm được sử dụng để mạ kim loại, sử dụng trong các hợp kim, trong dập
khuôn, sơn công nghiệp, hóa mỹ phẩm, chất khử mùi và bảo quản gỗ, chất lân
quang, trong hóa học hữu cơ, công nghiệp sản xuất chất dẻo và cung cấp các loại
khoáng chất và vitamin thiết yếu cho con người…

16


1.1.5.2. Tác dụng sinh hóa và độc tính của kẽm
Kẽm tham gia vào thành phần cấu trúc tế bào và đặc biệt là tác động đến hầu
hết các quá trình sinh học trong cơ thể. Kẽm có trong thành phần của hơn 80 loại
enzym khác nhau, đặc biệt có trong hệ thống enzym vận chuyển, thủy phân, đồng
hóa, xúc tác phản ứng gắn kết các chuỗi trong phân tử AND, xúc tác phản ứng oxy

hóa cung cấp năng lượng. Đặc biệt, kẽm có vai trò sinh học rất quan trọng là tác
động chọn lọc lên quá trình tổng hợp, phân giải acid nucleic và protein - những
thành phần quan trọng nhất của sự sống. Vì vậy các cơ quan như hệ thần kinh trung
ương, da và niêm mạc, hệ tiêu hóa, tuần hoàn… rất nhạy cảm với sự thiếu hụt kẽm.
Trẻ thiếu kẽm sẽ biếng ăn.
Kẽm tham gia điều hòa chức năng của hệ thống nội tiết và có trong thành
phần các hormon (tuyến yên, tuyến thượng thận, tuyến sinh dục...). Hệ thống này có
vai trò quan trọng trong việc phối hợp với hệ thần kinh trung ương, điều hòa hoạt
động sống trong và ngoài cơ thể, phản ứng với các kích thích từ môi trường và xã
hội, làm cho con người phát triển và thích nghi với từng giai đoạn và các tình huống
phong phú của cuộc sống.
Ngoài ra, các công trình nghiên cứu còn cho thấy kẽm có vai trò làm giảm
độc tính của các kim loại độc như nhôm (Al), asen (As), candimi (Cad)... Góp phần
vào quá trình giảm lão hóa, thông qua việc ức chế sự ôxy hóa và ổn định màng tế
bào. Khả năng miễn dịch của cơ thể được tăng cường nhờ kẽm, bởi nó hoạt hóa hệ
thống này thông qua cơ chế kích thích các đại thực bào, tăng các limpho T.
Mặc dù kẽm là vi chất cần thiết cho sức khỏe, tuy nhiên nếu hàm lượng kẽm
vượt quá mức cần thiết sẽ có hại cho sức khỏe. Hấp thụ quá nhiều kẽm làm ngăn
chặn sự hấp thu đồng và sắt. Ion kẽm tự do trong dung dịch là chất có độc tính cao
đối với thực vật, động vật không xương sống, và thậm chí là cả động vật có xương
sống. Zn còn có khả năng gây ung thư đột biến, gây ngộ độc thần kinh, sự nhạy
cảm, sự sinh sản, gây độc đến hệ miễn nhiễm. Sự thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra
các triệu chứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan
và một số triệu chứng khác.

17


1.1.6. Một số phương pháp phân tích lượng vết đồng, chì, cadimi, kẽm [9], [11],
[12], [17], [21], [25], [26], [30]

1.1.6.1. Phương pháp trắc quang
Để xác định Cu, Pb, Cd, Zn theo phương pháp trắc quang (UV-VIS), người
ta cho thuốc thử vào mẫu cần phân tích để kim loại tạo phức với thuốc thử rồi chiết
các phức đó vào trong các dung môi hữu cơ thích hợp. Sau đó đo độ hấp thụ ánh
sáng của dung dịch màu ở bước sóng (  ) thích hợp. Từ đó, tiến hành định lượng
kim loại theo phương pháp đường chuẩn hoặc thêm chuẩn.
Phương pháp UV-VIS tuy xác định được Cu, Pb, Cd, Zn ở khoảng nồng độ
tương đối thấp (cỡ 0,1÷ 1 ppm), nhưng để xác định Cu, Pb, Cd, Zn trong nước tự
nhiên thường phải cô, làm giàu mẫu. Mặt khác, trong nước tự nhiên còn có mặt
nhiều kim loại khác như Ni, Co... và các kim loại này cũng tạo phức được với thuốc
thử nên ảnh hưởng đến phép phân tích trước khi xác định Cu, Pb, Cd, Zn và do vậy,
làm phức tạp quy trình phân tích và có thể dẫn đến làm nhiểm bẫn mẫu phân tích.
Vì vậy, phương pháp này ít được sử dụng trong phân tích vết.
1.1.6.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Để phân tích Cu, Pb, Cd theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
(AAS), trước hết mẫu chứa kim loại cần phân tích phải được nguyên tử hóa bằng
một trong các kỹ thuật sau: ngọn lửa (F - AAS), lò graphit (GF -AAS), hoặc nhiệt
điện (ET - AAS), rồi chiếu ánh sáng đơn sắc thích hợp qua đám hơi nguyên tử đó
và đo độ hấp thụ ánh sáng. Từ đó, tiến hành định lượng Cu, Pb, Cd, Zn theo
phương pháp đường chuẩn hoặc thêm chuẩn.
Phương pháp AAS tuy đạt được giới hạn phát hiện thấp, nhưng để phân tích
các kim loại trong nước tự nhiên thường phải cô, làm giàu mẫu hoặc chiết phức của
kim loại với thuốc thử hữu cơ do đó làm phức tạp quy trình phân tích, làm nhiễm
bẫn hoặc làm mất chất phân tích.
1.1.6.3. Các phương pháp phân tích điện hóa
Các phương pháp phân tích điện hóa sử dụng để phân tích lượng vết Cu,
Pb, Cd, Zn chủ yếu là phương pháp cực phổ và phương pháp von-ampe hòa tan.
Phương pháp cực phổ (thuật ngữ “cực phổ” được dùng khi điện cực làm
việc là điện cực giọt thủy ngân rơi (DME) đã từ lâu đã được áp dụng để phân tích
18

Cu, Pb Cd, Zn). Trong phương pháp này, thế được quét tuyến tính rất chậm theo
thời gian (thường là 1 ÷ 5 mV/s) và đồng thời ghi dòng là hàm của thế trên điện cực
giọt thủy ngân rơi. Sóng cực phổ (hay đường von - ampe) thu được có dạng bậc
thang. Chiều cao của bậc thang là độ lớn của dòng giới hạn khuếch tán và là cơ sở
để định lượng chất phân tích. Với nguyên tắc đó, có thể xác định Cu, Pb, Cd, Zn
trong các nền đệm khác nhau. Do ảnh hưởng của dòng tụ điện, nên phương pháp
cực phổ chỉ đạt được giới hạn phát hiện cỡ ppm. Để loại trừ ảnh hưởng của dòng tụ
điện và nậng cao độ nhạy, các phương pháp cực phổ hiện đại như cực phổ xung vi
phần (DPP), cực phổ sóng vuông (SQWP),... đã phát triển và cho phép phân tích
lượng vết Cu, Pb, Cd, Zn. Song, để phân tích những nồng độ vết Cu, Pb, Cd, Zn
gần đây người ta đã áp dụng thành công các phương pháp von - ampe hòa tan.
Phương pháp von - ampe hòa tan là phương pháp phân tích điện hóa có
triển vọng nhất hiện nay, vì có thể đạt được giới hạn phát hiện rất thấp (cỡ ppb) và
do vậy, rất thích hợp cho phân tích lượng vết và siêu vết. Trong các phương pháp
von - ampe hòa tan, người ta sử dụng chủ yếu hai phương pháp von - ampe hòa tan
anot (ASV) và von - ampe hòa tan hấp phụ (AdSV). Các phương pháp von - ampe
hòa tan (ASV và AdSV) sử dụng các loại điện cực làm việc khác nhau đã được
dùng phổ biến trên thế giới để xác định riêng hoặc đồng thời lượng vết và siêu vết
Cu, Pb, Cd, Zn trong các đối tượng môi trường khác nhau và đạt được giới hạn phát
hiện rất thấp.
Ngoài các phương pháp thường dùng nói trên, người ta còn sử dụng các
phương pháp khác để xác định Cu, Pb, Cd, Zn như: quang phổ phát xạ nguyên tử
(AES), quang phổ huỳnh quang nguyên tử (AFS), quang phổ phát xạ nguyên tử
plasma (ICP- AES), phổ khối plasma (ICP-MS), kích hoạt nơtron (NAA)...Mặc dù
trong một số trường hợp, các phương pháp này có độ nhạy cao và GHPH thấp, nhưng
do chi phí thiết bị và phân tích đắt hoặc quy trình phân tích phức tạp,... nên hiện nay
các phương pháp này ít được phổ biến ở các phòng thí nghiệm của Việt Nam.
1.2. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN

TỬ (AAS)
Phép đo AAS là một kỹ thuật phân tích hóa lý đã và đang được ứng dụng
rộng rãi trong nhiều ngành khoa học kỹ thuật, trong sản xuất công nghiệp, nông
19


nghiệp y học, địa chất, hóa học. Ở nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước phát
triển, phương pháp phân tích phổ AAS đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để
phân tích lượng vết các kim loại trong nhiều đối tượng mẫu khác nhau như đất,
nước, không khí, dược phẩm, các mẫu sinh học...
Với các trang bị và kỹ thuật hiện nay, bằng phương pháp phân tích này,
người ta có thể định lượng được hầu hết các kim loại (khoảng 65 nguyên tố) và một
số á kim đến giới hạn nồng độ cỡ ppm bằng kĩ thuật F - AAS và đến nồng độ ppb
bằng kỹ thuật GF-AAS với sai số không lớn hơn 15%, các kết quả phân tích lại rất
ổn định.
Ở nhiều nước trên thế giới, nhất là ở các nước phát triển, phương pháp này
đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để định lượng nhiều kim loại.
1.2.1. Nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [9], [11], [12], [17]
Cơ sở của phương pháp là dựa trên quá trình hấp thụ năng lượng (bức xạ
đơn sắc) của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi (khí) của nguyên tố cần xác định khi
chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ và
tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố ấy. Để đo phổ hấp thụ nguyên tử của
nguyên tố, chúng ta cần thực hiện các quá trình sau:
1. Hoá hơi và nguyên tử hóa mẫu: Nhờ quá trình này, chúng ta có được đám

hơi của các nguyên tử tự do của các nguyên tố trong mẫu phân tích. Đám hơi này
chính là môi trường hấp thụ bức xạ và sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử.
Chúng ta có thể nguyên tử hóa mẫu phân tích theo hai kỹ thuật: kỹ thuật
nguyên tử hóa mẫu trong ngọn lửa (phun dung dịch chứa chất phân tích ở trạng thái
aerosol vào ngọn lửa đèn khí) và kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu không ngọn lửa (nhờ

tác dụng nhiệt của lò graphit).
2. Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi

nguyên tử vừa điều chế được ở trên. Các nguyên tử của các nguyên tố cần xác định
trong đám hơi đó sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của
nó. Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc đó là các đèn catot rỗng (HCL), các đèn phóng
điện không điện cực (EDL), hay nguồn phát bức xạ liên tục đã được biển điệu.
3. Tiếp đó, nhờ một hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm sáng

phân li và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường
20


độ của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử.
Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cường độ vạch phổ hấp thụ phụ
thuộc tuyến tính vào nồng độ C của nguyên tố ở trong mẫu phân tích theo phương
trình sau:
A = K.L.C
Trong đó: A: cường độ vạch phổ hấp thụ
K: hằng số thực nghiệm
L: bề dày của môi trường hấp thụ
C: nồng độ chất phân tích
Ba quá trình trên chính là nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
1.2.2. Trang bị của phép đo AAS [9], [11], [12], [17]
Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, hệ thống trang bị của máy
đo phổ hấp thụ nguyên tử gồm các phần cơ bản sau đây:
- Phần 1: Nguồn phát chùm tia bức xạ đơn sắc của nguyên tố phân tích.
Hiện nay, người ta thường dùng chủ yếu hai loại đó là các đèn catot rỗng (HCL Hollow Cathode Lamp) và các đèn phóng điện không điện cực hay nguồn phát bức
xạ liên tục đã được biến điệu.
- Phần 2: Hệ thống nguyên tử hóa mẫu, được chế tạo theo hai loại kỹ thuật:

kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa đèn khí và kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu không
ngọn lửa.
- Phần 3: Hệ quang học và detector (nhân quang điện) để thu, phân ly toàn
bộ phổ của nguyên tố phân tích và chọn vạch phổ cần đo để hướng vào detector để
đo cường độ của vạch phổ, khuếch đại và đưa ra bộ phận chỉ thị kết quả.
- Phần 4: Hệ thống chỉ thị tín hiệu hấp thụ của vạch phổ. Hệ thống này có
thể là điện kế chỉ năng lượng hấp thụ của vạch phổ, hay máy ghi tự động để ghi lại
cường độ của vạch phổ dưới dạng các pic trên băng giấy (đây là loại trang bị đơn
giản và lưu lại được kết quả), hay máy phân tích kế để thu, xử lý và in các kết quả
phân tích ra bằng giấy, nhưng loại này đắt tiền.
Đó là bốn bộ phận cơ bản quan trọng của một hệ thống máy đo phổ hấp thụ nguyên
tử. Nhưng hiện nay, để nâng cao hiệu quả, các hệ máy đo phổ hấp thụ nguyên tử
hiện đại còn có thêm máy tính chuyên dụng để làm cả việc xử lý và chỉ thị kết quả
21


đo in lên băng giấy và điều khiển mọi quá trình làm việc của phép đo, để tăng tốc
độ phân tích và tự động hóa phép đo, đồng thời còn có thêm bộ phận bơm mẫu tự
động theo chương trình.

I

Io

t

1

3

2

4

5

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử
1 - Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc
2 - Hệ thống nguyên tử hoá mẫu
3 - Hệ thống phân li quang học và ghi nhận tín hiệu
4 - Bộ phận khuếch đại và chỉ thị kết quả đo
5 - Máy tính điều khiển

1.2.3. Các kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu [9], [11], [12], [17]
Mục đích của quá trình này là tạo ra được các đám hơi nguyên tử tự do từ
mẫu phân tích với hiệu suất cao và ổn định để phép đo đạt kết quả chính xác và có
độ lặp lại cao. Đáp ứng mục đích đó, ngày nay người ta thường dùng hai kỹ thuật
đó là kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu trong ngọn lửa (F-AAS) và kỹ thuật nguyên tử
hóa mẫu không ngọn lửa hay còn gọi là phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit
(GF-AAS).
* Kĩ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa (F - AAS)

Theo kĩ thuật này người ta dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để
hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu phân tích. Trước hết ta chuẩn bị mẫu ở trạng thái
dung dịch sau đó dẫn dung dịch mẫu vào ngọn đèn khí để nguyên tử hoá mẫu. Quá
trình nguyên tử hoá mẫu trong ngọn lửa xảy ra theo hai bước kế tiếp nhau.
22