Xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong bèo tây

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG BÈO TÂY,
RONG ĐUÔI CHỒN VÀ RONG XƢƠNG CÁ TẠI 3 NGUỒN NƢỚC Ở
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN


Lê Hữu Thiềng
*
, Lê Huy Hoàng
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên
TÓM TẮT
Trong bài báo này, chúng tôi xác định hàm lượng một số kim loại nặng: đồng(Cu),
chì(Pb), kẽm(Zn), crôm(Cr), cadimi(Cd) trong bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá,
sống trong ba môi trường nước khác nhau ở thành phố Thái Nguyên. Kết quả cho thấy:
hàm lượng mỗi kim loại trong bèo tây nhiều hơn ở rong đuôi chồn, rong xương cá. Tổng
hàm lượng các kim loại trong cả ba loài cây lấy ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 nhiều
hơn ở ao dân cư phường Tân Thịnh và trong hồ Thổ Hồng.
Từ khóa: Kim loại nặng, bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá, Thái Nguyên.


MỞ ĐẦU
Trên thế giới, việc sử dụng các thực vật
thủy sinh để đánh giá chất lượng môi
trường nước đã đạt nhiều thành tựu có ý
nghĩa khoa học và thực tiễn [2,3,4]. Ở
Việt Nam hướng nghiên cứu này còn rất
mới mẻ, chỉ có số ít công trình nghiên
cứu đã công bố.
Trong thành phố Thái Nguyên số ao, hồ,
suối chảy qua có các thực vật thủy sinh
sống tương đối nhiều. Để bước đầu có

cơ sở đánh giá khả năng hấp thụ, tích lũy
một số kim loại nặng từ môi trường nước
của bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương
cá, chúng tôi xác định hàm lượng đồng,
chì, kẽm, crôm, cadimi có trong chúng.
THỰC NGHIỆM
Hoá chất và thiết bị
Hóa chất
Các hoá chất được sử dụng bao gồm:
HNO
3
, HCl, HClO
4
, Mg(NO
3
)
2
, nước cất
hai lần, đều thuộc loại tinh khiết PA.
Thiết bị
Hàm lượng một số kim loại nặng được
xác định trên máy đo phổ hấp thụ nguyên
tử Thermo của Anh. Ngoài ra chúng tôi


Lê Hữu Thiềng, Tel: 0982859002
còn sử dụng một số thiết bị và các dụng
cụ khác như tủ sấy Jeiotech (Hàn Quốc),
lò nung (Trung Quốc), chén thạch anh,
bình Kendan....

Lấy mẫu
Bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá
cùng
lấy ở ba vị trí khác nhau trong thành phố
Thái Nguyên.
- Mẫu 1: lấy ở suối cạnh nhà máy cơ
khí Z 115.
- Mẫu 2: lấy ở ao dân cư phường Tân
Thịnh.
- Mẫu 3: lấy ở hồ Thổ Hồng, thuộc khu
bắc của hồ Núi Cốc
Thời gian lấy các mẫu
- Bèo tây: lấy tháng 5 và tháng 12 năm
2008
- Rong đuôi chồn, rong xương cá lấy tháng
12 năm 2008. Các mẫu cây lấy ngẫu nhiên
được rửa sạch bằng nước máy sau đó
bằng nước cất, đem cắt nhỏ rồi sấy khô ở
85
0
C trong 45 giờ [4].
Xác định hàm lƣợng đồng, chì, kẽm,
crôm, cadimi bằng phƣơng pháp phổ
hấp thụ nguyên tử ngọn lửa F-AAS
-Quy trình chuẩn bị mẫu phân tích
Lê Hữu Thiềng và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 59(11): 28 - 31
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Cân 1 gam mỗi loại mẫu cây đã nghiền
mịn cho vào chén thạch anh, thêm 0,25
gam Mg(NO

3
)
2
,
1 ml HNO
3
35%; trộn đều, đem nung 3
giờ đầu ở 450
0
C , sau đó ở nhiệt độ
550
0
C trong thời gian 2 giờ. Hòa tan tro
thu được của bèo tây bằng dung dịch
HCl 2N, của tro rong đuôi chồn và rong
xương cá bằng hỗn hợp HNO
3
: HClO
4

theo tỉ lệ 4:1 về thể tích (hòa tan tro trong
bình Kendan, đun sôi nhẹ để tan hết cặn)
. Định mức các dung dịch thu được bằng
nước cất hai lần đến thể tích xác định rồi
đem xác định hàm lượng các kim loại
bằng phép đo F-AAS [4,5].
- Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên
tử.
Theo [1], các điều kiện đo phổ hấp thụ
nguyên tử của đồng, chì, kẽm, crôm,

cadimi phù hợp, đã khảo sát và chọn
,được chỉ ra ở bảng 1.
Mỗi mẫu phân tích được lặp lại 3 lần.
Các số liệu xử lý bằng phần mềm
SOLAAR AA system. Hàm lượng các
kim loại được biểu diễn theo mg/kg
trọng lượng tươi.
Bảng 1. Các điều kiện đo phổ F-AAS của đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi
Nguyên
tố
Bƣớc
sóng
(nm)
Khe đo
(nm)
Cƣờng độ
đèn HCL
Chiều cao
đèn (mm)
Tốc độ dòng
khí(ml/phút)
Khoảng
tuyến tính
(mg/l)
Cu 324.8 0.02 -
0.50
80.00 7.00 1.20 0-3
Pb 217.0 0.20 -
0.50
80.00 7.00 1.20 0-5

Zn 232.0 0.20 -
0.50
80.00 7.00 1.20 0-5
Cr 357.9 0.20 -
0.50
80.00 7.00 1.20 0-10
Cd 213.9 0.20 -
0.50
80.00 7.00 1.20 0-5
Bảng 2. Hàm lượng đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi trong bèo tây (mg/kg trọng lượng tươi)
Thời gian
lấy mẫu
Mẫu
Hàm lƣợng kim loại ( mg /kg)
Cu Pb Zn Cr Cd
Tháng 5
1 0,5756 1,6821 0,3624 0,6403 0,9442
2 0,7135 1,2452 0,1944 0,2379 0,1238
3 0,0567 0,0256 0,0096 0,0160 0,0252
Tháng 12
1 1,2338

2,5366 0,6110 1,0317 1,6804
2 0,9395 1,7649 0,2664 0,3545 0,2729
3 0,0733 0,0401 0,0651 0,0227 0,0446
Lê Hữu Thiềng và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 59(11): 28 - 31
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Hình 1. So sánh hàm lượng một số kim loại
(mg/kg trọng lượng tươi) trong bèo tây lấy tháng

5 năm 2008
Hình 2. So sánh hàm lượng một số kim loại
(mg/kg trọng lượng tươi) trong bèo tây lấy tháng
12 năm 2008
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Kết quả xác định hàm lƣợng đồng, chì,
kẽm, crôm, cadimi trong bèo tây
Các số liệu thực nghiệm của quá trình
phân tích được chỉ ra ở bảng 2, biểu diễn
trên hình 1.
Kết quả cho thấy tổng hàm lượng các
kim loại đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi
trong bèo tây lấy ở hai thời gian khác
nhau trong năm ở suối cạnh nhà máy cơ
khí Z 115 đều nhiều hơn ở ao dân cư
phường Tân Thịnh và hồ Thổ Hồng (của
bèo tây tháng 5 nhiều hơn gấp ~ 1,7 lần
ở ao dân cư phường Tân Thịnh, ~ 31 lần
ở hồ Thổ Hồng; của bèo lấy tháng 12
nhiều hơn gấp tương ứng ~ 2 lần và 29
lần ).
Trong bèo tây ở suối cạnh nhà máy cơ
khí Z 115 và ở ao dân cư phường Tân
Thịnh có hàm lượng chì nhiều nhất, hàm
lượng kẽm ít nhất so với các kim loại
khác. Ở hồ Thổ Hồng hàm lượng đồng
nhiều nhất, hàm lượng kẽm ít nhất.
So sánh hàm lượng kim loại giữa các vị
trí lấy mẫu cây, hàm lượng chì biến đổi
nhiều nhất (chì trong bèo tây lấy tháng 5

ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 nhiều
hơn gấp 66 lần, lấy tháng 12 nhiều hơn
63 lần của bèo ở hồ Thổ Hồng ). Với
đồng, kẽm, crôm, cadimi hàm lượng biến
đổi tương ứng lần lượt là 10 và 17 lần; 38
và 9 lần; 40 và 45 lần; 37 và 38 lần.
Hàm lượng mỗi kim loại trong các mẫu
bèo lấy tháng 12 nhiều hơn lấy tháng 5
trong cùng năm, đó là do độ tuổi mà khả
năng tích lũy các kim loại của nó khác
nhau [2].
Kết quả xác định hàm lƣợng đồng, chì,
kẽm. crôm, cadimi trong rong đuôi
chồn, rong xƣơng cá
Các số liệu thực nghiệm được chỉ ra ở
bảng 3, biểu diễn trên hình 3 và hình 4.
Kết quả cho thấy tổng hàm lượng các
kim loại đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi
trong rong đuôi chồn, rong xương cá lấy
ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 là
nhiều nhất, ở hồ Thổ Hồng là ít nhất
(nhiều hơn gấp 15 lần trong rong đuôi
chồn, 19 lần trong rong xương cá). Trong
đó hàm lượng kẽm biến đổi rất rộng (từ
0,0631 mg/kg tới 1,0277 mg/kg trong
rong đuôi chồn; từ 0,0685 mg/kg tới
0,6541 mg/kg trong rong xương cá).
Độ biến đổi hàm lượng đồng là ít nhất
(0,3370 mg/kg ) trong rong đuôi chồn,
crôm là ít nhất (0,1406 mg/kg) trong rong

xương cá. Hàm lượng của các kim loại
còn lại trong mỗi loài cây biến đổi tương
đối đồng đều, ở cùng cấp hàm lượng.
So sánh hàm lượng các kim loại đồng,
chì, kẽm, crôm, cadimi trong các cây
cùng lấy ở ba vị trí khác nhau nhận thấy:
tổng hàm lượng các kim loại trong bèo
tây nhiều hơn trong rong đuôi chồn và
rong xương cá. Hàm lượng đồng, chì,
cadimi trong bèo tây là nhiều, còn trong
rong đuôi chồn, rong xương cá có hàm
lượng nhiều là kẽm, cadimi, crôm.
Hàm lượng của mỗi kim loại, tổng hàm
lượng của các kim loại trong bèo tây,
rong đuôi chồn, rong xương cá lấy ở suối
Lê Hữu Thiềng và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 59(11): 28 - 31
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
cạnh nhà máy cơ khí Z 115 đều cao hơn
ở ao dân cư phường Tân Thịnh và hồ
Thổ Hồng. Như vậy, tương quan giữa
hàm lượng các kim loại trong các loài cây
lấy ở cùng vị trí là mối tương quan theo
chiều thuận. Có thể trong nước suối cạnh
nhà máy cơ khí Z 115 có chứa các kim
loại đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi với hàm
lượng nhiều hơn. Đây có thể là nguyên
nhân chính để có sự hấp thụ và tích lũy
các kim loại nặng trên khác nhau trong
bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá.
Một số kết quả nghiên cứu ở Nigeria cho

thấy: hầu hết các loại thực vật rất nhạy
cảm với sự có mặt của các ion kim loại,
thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên,
một số loài thực vật thủy sinh như bèo
tây, các loại rong, tảo, ..., chúng không
chỉ có khả năng sống trong môi trường bị
ô nhiễm bởi các kim loại nặng mà còn có
khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại
nặng trong các bộ phận khác nhau của
chúng. Dựa vào hàm lượng cao của các
kim loại nặng trong thực vật thủy sinh có
thể cho biết mức độ ô nhiễm của các
nguồn nước. [5].
KẾT LUẬN
Qua phân tích hàm lượng các kim loại
nặng: đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi trong
bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá
sống ở một số nguồn nước ở thành phố
Thái Nguyên, chúng tôi rút ra kết luận:
- Bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá
lấy ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z115, ao
dân cư thuộc phường Tân Thịnh, hồ Thổ
Hồng thuộc thành phố Thái Nguyên có
khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại
nặng: đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi.
- Có sự khác nhau đáng kể về hàm
lượng các kim loại nặng đồng, chì, kẽm,
crôm, cadimi trong bèo tây, rong đuôi
chồn, rong xương cá. Hàm lượng kim loại
vượt trội trong bèo tây là đồng, chì,

cadimi; trong rong đuôi chồn, rong xương
cá là kẽm, cadimi, crôm.
- Tổng hàm lượng các kim loại trong bèo
tây, rong đuôi chồn, rong xương cá lấy ở
suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 nhiều
hơn đáng kể so với lấy ở ao dân cư
phường Tân Thịnh và hồ Thổ Hồng.
Các đặc điểm này là cơ sở để nghiên
cứu tiếp, định lượng khả năng hấp thụ,
tích lũy các kim loại nặng của bèo tây,
rong đuôi chồn, rong xương cá và từ đó
có thể dự đoán mức độ ô nhiễm môi
trường của nguồn nước ở thành phố Thái
Nguyên.
Bảng 3. Hàm lượng một số kim loại nặng trong rong đuôi chồn, rong xương cá ( mg/kg trọng
lượng tươi)
Cây Mẫu
Hàm lƣợng kim loại ( mg /kg)
Cu Pb Zn Cr Cd
Rong đuôi chồn
1 0,3756

0,5168 1,0277 0,5339 0,6337
2 0,2645 0,2405 0,4285 0,1038 0,2520
3 0,0386 0,0364 0,0631 0,0158 0,0477
Rong xương cá
1 0,5171 0,4230 0,6541 0,1654 0,3111
2 0,3003 0,2151 0,3503 0,1038 0,1743
3 0,0194 0,0123 0,0685 0,0248 0,0165
Lê Hữu Thiềng và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 59(11): 28 - 31

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Hình 3. So sánh hàm lượng một số kim loại
(mg/kg trọng lượng tươi) trong rong đuôi chồn
Hình 4. So sánh hàm lượng một số kim loại
(mg/kg trọng lượng tươi) trong rong xương cá
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Phạm Luận (1998). Cơ sở lý thuyết của
phương pháp phân tích phổ phát xạ và hấp
thụ nguyên tử. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
[2]. Gabriela Jamnická, Richard Hrivnák ,
Helena Ot’ahel’ová , Marek Skoršepa , Milan
Valachoviě (2007). “Heavy metals content in
aquatic plant species from some aquatic
biotopes in Slovakia”.File:http: //wwwoen-
iad.org.
[3]. Jorie Wilson & Dr. James Moore (1997).
“Chromiun and zinc uptake in Elodea densa
and Ceratophyllum demersum: Applications
for bioremediation”. Oregon State University
Bioresource Research 4017 Ag&Life
Science Corvallis, OR 97331 – 7304.
[4]. N. Osmodovskaya, V. Kurilenko (2005).
“Macrophytes in phytoremediation of heavy
metal contaminated water and Sediments in
urban in land ponds”. Geophysical Research
Abstracts, Vol.7, 10510.
[5]. 5.Y. Ogunlade (2000). “Notes on
untilization of water hyacinth (Eichhornia
crassipes) as a means of pollution control”.

Department of Chemistry, Adeyemi College of
Education, Ondo, Ondo State, Nigeria