Báo cáo tốt nghiệp ngành khoa học môi trường: Nghiên cứu tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh (Ốc) trên sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên

Chia sẻ: Đặng Ngọc Cường | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

121
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu đề tài: xác định nguồn tiêu thụ ốc tại địa bàn thành phố Thái Nguyên; xác định nguồn cung cấp ốc tại địa bàn thành phố Thái Nguyên; xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong động vật thủy sinh (ốc) tại sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tốt nghiệp ngành khoa học môi trường: Nghiên cứu tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh (Ốc) trên sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên

1 LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là việc hết sức cần thiết đối với mỗi sinh viên, đó chính là cẩm nang, hành trang sẽ đi suốt cuộc đời cho mỗi sinh viên trước khi ra trường đem những kiến thức đã học ở trường về địa phương, nơi công tác để vận dụng vào thực tiễn, góp một phần công sức của mình vào công cuộc xây dựng quê hương, đất nước. Được sự nhất trí của Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Tài Nguyên và Môi trường trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và dưới sự hướng dẫn của cô giáo TS Vũ Thị Thanh Thủy em tiến hành thực hiện đề tài: "Nghiên cứu tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh (Ốc) trên sông Cầu đoạn ch ảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên” Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo TS Vũ Thị Thanh Thủy đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo, cán bộ Khoa Tài nguyên và Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các cô, chú, anh, chị ở Trung tâm Quan Trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp em hoàn thành khóa luận này. Với trình độ năng lực và thời gian có hạn của bản thân lần đầu tiên xây dựng một khóa luận, mặc dù đã hết sức cố gắng song không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo và các bạn để bản khóa luận của em được hoàn thiện hơn./. Em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, tháng 06 năm 2012 Sinh viên
2 Đỗ Minh Tuấn DANH MỤC CÁC BẢNG
3 DANH MỤC CÁC HÌNH
4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AAS : Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AES : Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT : Bảo vệ môi trường BYT : Bộ y tế CNH-HĐH : Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa DTTN : Diện tích tự nhiên Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp FAO : Quốc GDP : Tổng sản phẩm nội địa QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TP : Thành phố TPTN : Thành phố Thái Nguyên TSS : Chất rắn tổng số UBND : Uỷ ban nhân dân VSMT : Vệ sinh môi trường WHO : Tổ chức Y tế thế giới
5 MỤC LỤC
1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay, người ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim loại có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người. Tuy nhiên nếu hàm lượng lớn chúng sẽ gây độc hại cho cơ th ể. Sự thi ếu h ụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh,... là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng và có thể gây tử vong. Thậm chí, đối với một số kim loại người ta mới chỉ biết đến tác động độc hại của chúng đến cơ thể. Thành phố Thái Nguyên còn là một trong những trung tâm công nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn như: Nhà máy Gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà máy Điện Cao Ngạn … Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi trường hàng ngày khá lớn: Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng 400m 3/ngày, nước thải độc và bẩn làm ô nhiễm suối Phượng Hoàng và nguồn nước Sông Cầu, Nhà máy cán thép Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá hàng ngày thải một lượng nước lớn không được xử lý vào suối Xương Rồng gây ô nhiễm khu vực phường Gia Sàng, phường Túc Duyên.... Các Nhà máy Tấm lợp Amiăng, Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngày thải ra lượng bụi lớn làm ô nhiễm khu vực Cam Giá… Theo thông tin của Bộ Công nghiệp: Chất lượng nước sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động . Các nguồn thải kim loại nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, vào n ước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc. Do đó việc nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong môi trường sống, trong thực phẩm và tác đ ộng c ủa
2 chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháp tối ưu bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng là một việc vô cùng cần thiết. Nhu cầu về thực phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe đã trở thành nhu cầu thiết y ếu, c ấp bách và được toàn xã hội quan tâm. Sự tích tụ kim loại nặng sẽ ảnh hưởng đến đời sống của các sinh v ật thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thông qua chu ỗi thức ăn; ví dụ nhiều loài động vật không xương sống sử dụng trầm tích như nguồn thức ăn, vì thế cơ thể chúng là nơi lưu giữ và tích tụ kim loại nặng. Sự tích tụ kim loại nặng trong sinh vật có thể đe dọa sức khỏe của nhiều loài sinh vật đặc biệt cá, chim và con người [28]. Chẳng hạn các loại trai và sò tích lũy Cd trong cơ th ể chúng cao g ấp 100.000 l ần cao h ơn trong nước mà nó sống. [24] Ở Việt Nam nghiên cứu kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể vẫn chưa được quan tâm nhiều. Bên cạnh đó, các món ăn được ch ế biến từ ốc rất được ưa thích trên thị trường nhất là vào mùa đông. Tại Thái Nguyên vào những ngày cao điểm lượng ốc tiêu thụ có thể lên tới 900kg/ngày, nguồn cung cấp ốc có từ nhiều nơi nhưng có một số lượng đáng kể được khai thác tại Sông Cầu. Xuất phát từ thực tế trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh ( Ốc) trên sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên” 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá hiện trạng tồn dư kim loại nặng trong động vật th ủy sinh (ốc) tại sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định nguồn tiêu thụ ốc tại địa bàn thành phố Thái Nguyên
3 - Xác định nguồn cung cấp ốc tại địa bàn thành phố Thái Nguyên - Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong động vật th ủy sinh (ốc) tại sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên. 1.3. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa h ọc: là đi ều ki ện giúp sinh viên tập duyệt, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế; đồng thời nâng cao kỹ năng và rút ra bài học thực tiễn cho công tác sau này. - Ý nghĩa thực tiễn: đánh giá được thực trạng ô nhiễm n ước sông Cầu. Nắm bắt được thị trường tiêu thụ ốc trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Từ đó đề xuất giải pháp trong việc sử dụng hợp lý nguồn thực phẩm này.
4
5 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Các khái niệm liên quan 2.1.1.1. Vài nét về động vật nhuyễn thể Y học cổ truyền đã khẳng định các loài nhuy ễn thể có v ị ng ọt, m ặn, tính lạnh. Các món ăn chế biến từ nhuyễn thể có tính thanh nhi ệt, trừ th ấp, giải độc. tính chất này dùng để giải độc dược. Người bị tiểu đường cũng nên ăn nghêu sò ốc hến. Ăn nhuyễn thể còn giúp bổ gân, bổ thận,… Theo dược sĩ Bùi Kim Tùng ăn nhuyễn thể còn là giải pháp bổ sung kẽm và iod. Các loài nhuyễn thể có nhiều iod gấp 200 lần so với trứng và thịt, thịt nhuyễn thể có thể dùng làm thực phẩm hỗ trợ cho các bệnh tim mạch, bướu cổ, làm loãng đờm giãi, tăng tính miễn nhiễm, tăng chuyển hóa chất dinh dưỡng và tăng nội tiết tố. Tuy nhiên thịt nhuyễn th ể có thể làm cho các bà mẹ đang nuôi con bú bị tắc sữa. Như vậy, nhuyễn thể là một loài thực phẩm thuốc quý nhưng cho đến nay những nghiên cứu cơ bản về loài nhuyễn thể còn quá ít ỏi. Theo một số tác giả thì loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục hay ốc là các loài thích hợp dùng làm chỉ thị sinh học đối với lượng vết các kim loại. Chúng có khả năng tích tụ các kim loại lượng vết như Pb, Cd, Hg… với hàm lượng lớn. Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh.[5] Động vật giáp xác, hai mảnh, ốc: Động vật hai mảnh thường được sử dụng để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích thước vừa phải, số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả năng sống dài.
6 Loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục, ốc…là các loài thích hợp dùng làm chỉ thị sinh học để phân tích xác định l ượng v ết các kim loại [23]. Chúng có khả năng tích tụ các kim loại vết nh ư Cd, Hg, Pb …v ới hàm lượng lớn hơn so với khả năng đó ở cá và tảo [12]. Trai, ốc có th ể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 l ần m ức hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh [32]. Chúng phân bố ở các khu vực địa lý rộng, thích ứng được với sự thay đ ổi nhi ệt đ ộ cũng nh ư các điều kiện môi trường khác. Chúng có đủ loại kích thước, sống c ố đ ịnh và phù hợp với việc xử lý trong phòng thí nghiệm, cũng có th ể nuôi c ấy chúng ở các môi trường khác nhau [27]. Mặc dù các loài này đáp ứng đ ược những tiêu chuẩn khắt khe ở trên nhưng một số nhân tố sinh học, địa hóa cũng gây ra những biến động về mức ô nhiễm ở ốc, trai, hến. Các yếu tố kích thước, lượng thịt, mùa sinh sản, nhiệt độ, pH của môi trường là nh ững yếu tố ảnh hưởng tới sự tích tụ chất ô nhiễm trong cơ th ể chúng. Trên th ế giới đã có một số công trình nghiên cứu về hàm lượng kim lo ại n ặng trong mô các loài thân mềm có vỏ cứng, các chương trình kiểm tra, đánh giá môi trường quốc tế đã thiết lập một số tiêu chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu để giảm thiểu sai số như: mùa lấy mẫu, lấy mẫu theo độ sâu, kích th ước c ủa loài được lựa chọn làm chỉ thị sinh học [20]. Việc nghiên cứu sử dụng các sinh vật tích tụ để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng ở trong n ước là v ấn đ ề có tính thực tiễn cao nhằm xây dựng chỉ thị sinh học riêng phù hợp với điều kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu của kim loại nặng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng. 2.1.1.2. Độc tính của các kim loại nặng Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lượng lớn h ơn 52 bao gồm một số kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Nh ững kim loại nặng nguy hiểm nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường
7 nước là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr. Trong số nh ững kim loại này có Cu, Ni, Cr và Zn là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật th ủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao. Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng: - Nguồn tự nhiên: kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm nhập vào thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi. - Nguồn nhân tạo: các quá trình sản xuất công nghiệp (như khai khoáng, chế biến quặng kim loại, chế biến sơn, thuốc nhuộm,…), nước thải sinh hoạt, nông nghiệp (hóa chất bảo vệ thực vật). Một số kim loại nặng rất cần thiết cho cơ thể sống và con người. Chúng là các nguyên tố vi lượng không thể thiếu, sự mất cân bằng các nguyên tố vi lượng này có ảnh hưởng trực tiếp tới sức kh ỏe của con người. Sắt giúp ngăn ngừa bệnh thiếu máu, kẽm là tác nhân quan trọng trong hơn 100 loại enzyme. Trên nhãn của các lọ thuốc vitamin, thuốc b ổ xung khoáng chất thường có Cr, Cu, Fe, Mn, Mg, K, Zn, chúng có hàm lượng thấp và được biết đến như lượng vết. Lượng nhỏ các kim loại này có trong khẩu phần ăn của con người vì chúng là thành phần quan tr ọng trong các phân tử sinh học như hemoglobin, hợp chất sinh hóa c ần thi ết khác. Nhưng nếu cơ thể hấp thu một lượng lớn các kim loại này, chúng có thể gây rối loạn quá trình sinh lý, gây độc cho cơ thể. Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần tỷ trọng của nước. Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các quá trình sinh hóa trong cơ thể) và có tính tích tụ sinh học (chuy ển ti ếp trong chuỗi thức ăn và đi vào cơ thể con người). Chúng bao g ồm Hg, As, Pb, Cd, Mn, Cu, Cr…Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật s ẽ gây độc tính [9].
8 Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp, thức ăn hay hấp thụ qua da được tích tụ trong các mô và theo thời gian sẽ đạt tới hàm lượng gây độc. Các nghiên cứu đã chỉ ra kim loại nặng gây độc cho các cơ quan trong cơ thể như máu, gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmôn, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức năng sinh hóa trong c ơ thể do đó làm tăng khả năng bị dị ứng, gây biến đổi gen. Các kim loại gây độc thường là tương tác với các hệ enzyme trong cơ thể từ đó ức ch ế ho ạt động của các enzyme này và dẫn đến sự trao đổi chất của cơ thể sống bị rối loạn. Các kim loại nặng khi tương tác với các phân tử chất hữu cơ có khả năng sản sinh ra các gốc tự do, là các phần tử mất cân bằng năng lượng, chứa những điện tử không cặp đôi. Chúng chiếm điện tử của các phân tử khác để lập lại sự cân bằng của chúng. Các gốc tự do tồn tại trong cơ thể sinh ra do các phân tử của tế bào phản ứng với oxy (bị oxy hóa), nhưng khi có mặt các kim loại nặng – tác nhân cản trở quá trình oxy hóa sẽ sinh ra các gốc tự do vô tổ chức, không kiểm soát được. Các gốc tự do này phá hủy các mô trong cơ thể gây nhiều bệnh tật. Trong phạm vi bản khóa luận này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độc tính của một số kim loại là chỉ tiêu cần phân tích trong trai, ốc thu ộc chương trình nghiên cứu đánh giá môi trường của EU (2001) cũng nh ư c ủa nhiều quốc gia khác trên thế giới. -Thủy ngân (Hg): Đây là một chất độc ngấm ngầm, thủy ngân có th ể gây ra một loạt các triệu chứng bao gồm: rối loạn tâm lý, nhức đầu, chảy máu nướu răng, đau ngực, đau bụng, mệt mỏi kinh niên, dị ứng, nổi mẩn, ảnh hưởng tới sinh sản... ngộ độc thủy ngân có th ể qua thức ăn, ngu ồn nước, đôi khi cũng có thể do những chất thải công nghiệp hoặc đốt than đá. - Mangan (Mn): là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễm hàm lượng nhỏ Mn có trong không khí, thức ăn, nước uống. Mn là kim lo ại
9 vết cần thiết cho sức khỏe người. Mn có thể tìm thấy trong một số lo ại thức ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực vật nh ư cây chè [32]. Người bị nhiễm Mn trong một thời gian dài thường mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận động, nhiễm độc mức hàm lượng cao kim loại này sẽ gây các b ệnh v ề hô hấp và suy giảm chức năng tình dục. - Đồng (Cu): được dùng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàu thuyền, các thiết bị điện tử, ống nước. Nước thải sinh hoạt là ngu ồn chính đưa Cu vào nước. Cu tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ [9]. Cu cần thiết cho chức năng hô hấp của nhiều sinh vật sống và các ch ức năng enzym khác. Cu được lưu giữ trong gan tủy sống của người. Cu với hàm lượng quá cao sẽ gây hư hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê, đau dạ dày, thậm chí tử vong. Trai, ốc thường tích tụ lượng lớn Cu trong cơ th ể của chúng. [23] - Kẽm (Zn) là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con người hàng ngày cần 9 mg Zn cho các chức năng thông thường c ủa c ơ th ể [16]. Nếu thiếu Zn sẽ dẫn đến suy giảm khứu giác, vị giác và suy gi ảm chức năng miễn dịch của cơ thể. Nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệp luyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các s ản ph ẩm ch ống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su. Cơ thể con người có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích t ụ v ới hàm lượng quá cao thì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày. Nước chứa hàm lượng Zn cao rất độc đối sinh vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zn trong cơ thể chúng [12]. - Asen (As) sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa ph ẩm, nhà máy nhiệt điện dùng than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loại thủy tinh, chất bảo quản gỗ và thuốc bảo vệ th ực vật. S ự tích t ụ cũng nh ư tác động của As đến cơ thể sống phụ thuộc vào dạng tồn tại của nó. Trong khi các hợp chất As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ th ể sống thì các h ợp ch ất
10 hữu cơ của nó chỉ gây độc nhẹ. Asen có thể gây nôn mửa, phá hủy các phân tử AND và gây ung thư. FAO/ WHO đã đưa ra giới hạn chấp nhận được của hàm lượng As vô cơ hấp thu hàng tuần là 15µg/kg trọng lượng cơ th ể [12]. - Nguồn ô nhiễm Cadimi (Cd) xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai thác mỏ, pin Ni- Cd, nhà máy luyện kim [9]. Nguồn chính thải Cd vào nước là các điện cực dùng trên tàu thuyền. Cd tồn tại chủ y ếu dưới dạng hòa tan trong nước. Nhiễm độc cấp tính Cd có các triệu chứng giống nh ư cúm, sốt, đau đầu, đau khắp mình mẩy. Nhiễm độc mãn tính Cd gây ung thư (ph ổi, tuyến tiền liệt). EU đã đưa ra giới hạn trên của Cd là 1,0 mg/ kg tr ọng lượng tươi trai, ốc loại dùng làm thực phẩm cho người[15] - Chì (Pb) có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, th ủy tinh chì. Chì cũng được dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin. Pb tác động đến hệ thần kinh, làm giảm sự phát tri ển não c ủa tr ẻ nh ỏ, gây rối loạn nhân cách ở người lớn, giảm chỉ số thông minh (IQ). Nó gây áp huyết cao, bệnh tim, gan và bệnh thận mãn tính.Trai, ốc hấp thụ Pb t ừ nước, thức ăn phản ánh mức độ ô nhiễm môi trường [15] EU đã đưa ra giới hạn trên cho hàm lượng Pb trong trai, ốc là 1,5 mg/ kg tr ọng l ượng t ươi (loại dùng làm thực phẩm cho người ). 2.1.1.3. Các phương pháp xác định kim nặng Ngoài phương pháp ICP - MS, còn rất nhiều phương pháp khác như phương pháp trọng lượng, chuẩn độ, các phương pháp điện hóa, trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử (F-AAS,GF-AAS,CV-AAS), huỳnh quang tia X (XRF), kích hoạt notron (NAA), quang phổ phát x ạ plasma c ảm ứng (ICP-AES)…Các phương pháp được sử dụng tùy thuộc theo từng đối tượng mẫu phân tích, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện cụ
11 thể của phòng thí nghiệm, cũng như yêu cầu về độ chính xác của kết quả phân tích. Phương pháp huỳnh quang Một chất khi hấp thụ một năng lượng ở giới hạn nào đó s ẽ làm kích thích hệ electron của phân tử. Khi ở trạng thái kích thích, phân t ử ch ỉ tồn tại ≤ 10-8s, nó lập tức trở về trạng thái cơ bản ban đầu và gi ải phóng năng lượng đã hấp thụ. Khi năng lượng giải toả được phát ra dưới dạng ánh sáng thì gọi là hiện tượng phát quang. Hóa học phân tích sử dụng hiện tượng này để định tính và định lượng các chất và gọi là ph ương pháp phân tích huỳnh quang. Dong Yan-Jie và Ke Gai [19] sử dụng phương pháp huỳnh quang để xác định lượng vết Pb trên cơ sở cho Pb 2+ tạo phức với axit gibberellic theo tỉ lệ Pb2+: axit là 1: 2 với pH = 7-8. Bước sóng kích thích và phát xạ l ớn nhất là 205,0nm và 308,8nm. Phương pháp cho giới hạn phát hiện là 0,52ng Pb/ml. Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang đã xác định lượng vết Cr với thuốc thử 2-hydroxy-1-naphtaldehyene-8-aminoquinoline (HNAAQ) bằng phương pháp huỳnh quang. Độ nhạy của phép xác định tăng lên trong môi trường nước-ancol với tỉ lệ 4/1 theo thể tích, pH =9,4. Trong điều kiện đó phức Cr-HNAAQ bị kích thích và phát xạ ở bước sóng từ 397-450nm. Giới hạn phát hiện của phương pháp là 77ng/ml. Khoảng tuyến tính của phương pháp lên đến 25µg/ml. Phương pháp này được áp dụng để xác định lượng vết Cr trong thịt và gan lợn. B. W.Bailey, R.M.Donagall and T.S. West [17] sử dụng phương pháp huỳnh quang để xác định siêu vi lượng Cu(II). Các tác giả đã sử dụng thuốc thử [Cu(phen)2R oseBengal], phức này được chiết vào cloroform và pha
12 loãng bằng axeton. Bước sóng kích thích là 560µm và b ước sóng phát x ạ là 570µm. Giới hạn định lượng của phương pháp là 10-4-6.10-3ppm Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng v ới tia phát xạ nhạy của nguyên tố cần xác định vào đám hơi nguyên tử tự do thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lượng của các tia chi ếu vào và t ạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Đo phổ này ta xác định được nguyên t ố c ần phân tích. Trong phương pháp này thì quá trình chuyển hóa chất thành hơi (nguyên tử hóa mẫu) là quan trọng nhất. Tuỳ thuộc vào kĩ thuật nguyên tử hóa mà ta có phương pháp với độ nhạy khác nhau. Đây là phương pháp được sử dụng khá phổ biến để phân tích các kim loại nặng. Hầu h ết các kim loại nặng đều có thể xác định được bằng kĩ thuật này. Có th ể xác đ ịnh trực tiếp các kim loại bằng kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS) không hoặc bằng kỹ thuật nguyên tử không ngọn lửa dùng lò graphit (GF-AAS) cho phép xác định các kim loại nặng với giới hạn phát hiện cỡ ppb hay nh ỏ h ơn. K ỹ thuật hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV-AAS) sử dụng h ệ hydrua hóa cho phép xác định các nguyên tố có khả năng tạo hợp chất hydrua với độ chọn lọc, độ nhạy cao. Jozep Szkoda và Jan Zmudzki [22] sử dụng phương pháp F-AAS để xác định Pb và Cd trong mẫu sinh học cho hiệu suất thu hồi với Pb là 82,0% và Cd là 98,4%. Mohamed Maanan [25] phân tích hàm lượng các kim loại nặng trong động vật thân mềm vùng biển sử dụng phương pháp AAS cho kết quả hàm lượng các kim loại như sau: 7,2 mg.kg−1 với Cd, 26,8 mg.kg−1 với Cu, 8,0 mg.g−1 với Cr, 292 mg.kg−1 với Zn, 20,8 mg.kg−1 với Mn và 32,8 mg.kg−1 với Ni.
13 Al Moauf và cộng sự [13] đã phân tích hàm lượng các kim loại n ặng và các nguyên tố vi lượng có trong mẫu thực vật bằng phương pháp AAS cho kết quả hàm lượng trung bình của các mẫu như sau (kết quả tính theo ppm): Trong họ Hyptis suaveolens có hàm lượng Zn là (35,1±0,01), Cu là (24,4±0,01) ở mức cao nhất so với các mẫu khác. Trong khi đó hàm lượng Mn (685±0,02) và Ca (51340±21) cao nhất trong cây Morinda lucida. N. Pourreza và K. Ghanemi [29] đã phân tích Hg trong nước và cá bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV-AAS). Đường chuẩn được xây dựng trong khoảng nồng độ từ 0,040 đến 2,40 ng.mL−1 với hệ số tương quan 0,9994. Giới hạn phát hiện dựa trên tính toán là 0,02 ng.mL−1. Hệ số biến thiên khi xác định Hg(II) ở nồng độ 0,4 và 2,0 ng.mL−1 lần lượt là 2,6 và 1,9%. Các tác giả cũng đã kết luận phương pháp này có thể ứng dụng để phân tích hàm lượng Hg(II) trong các m ẫu nước, nước thải và cá. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES). Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu cũng không phát ra năng lượng, nhưng nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử thì các nguyên tử sẽ chuyển lên trạng thái kích thích. Trạng thái này không b ền, nguyên t ử chỉ tồn tại trong một thời gian cực ngắn 10 -8s, chúng có xu hướng trở về trạng thái ban đầu bền vững và giải phóng ra năng lượng mà nó hấp thu dưới dạng bức xạ quang học. Bức xạ này chính là phổ phát xạ nguyên t ử. Các nguồn kích thích phổ phát xạ là ngọn lửa đèn khí, h ồ quang đi ện dòng xoay chiều và một chiều, tia lửa điện, plasma cảm ứng. Nhìn chung phương pháp này có độ nhạy khá cao, tốn ít m ẫu, có kh ả năng phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu nên rất thuận lợi để phân tích lượng vết các kim loại độc trong các đ ối t ượng khác nhau.
14 Tác giả Phạm Luận [9] 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. Mustafa Türkmen và cộng sự [28] cũng đã sử dụng phương pháp ph ổ phát xạ nguyên tử plasma cao tần cảm ứng (ICP-AES) để phân tích hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng trong hải sản ở vùng biển Marmara, Aegean và Mediterranean. Fe và Zn là hai kim loại có hàm lượng rất cao ở tất cả các phần của hải sản. Hàm lượng kim loại trong những phần mà con người có thể sử dụng được như sau: 0,02–0,37 mg.kg−1 với Cd, 0,04– 0,41 mg.kg−1 với Co, 0,04–1,75 mg.kg−1 với Cr, 0,32-6,48 mg.kg−1 với Cu, 7,46–40,1 mg.kg−1 với Fe, 0,10–0,99 mg.kg−1 với Mn, 0,02–3,97 mg.kg−1 với Ni, 0,33–0,86 mg.kg−1 với Pb, 4,49–11,2 mg.kg−1 với Zn. Các tác giả cũng đã cho rằng tất cả các kim loại được phát hiện trong gan đều l ớn h ơn trong thịt. Trong một số vùng, đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng. Hàm lượng Cd và Cr trong cả thịt và gan, hàm lượng Pb trong gan của các m ẫu phân tích cao hơn giới hạn cho phép dư lượng kim loại nặng trong thực phẩm. 2.1.1.4. Một số phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể Lê Thị Mùi đã vô cơ hóa mẫu động vật nhuyễn thể theo phương pháp khô- ướt kết hợp sử dụng hóa chất là HClO 4 đặc, HNO3đ và H2O2 để xác định Cu và Pb bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan xung vi phân cho kết quả hàm lượng các kim loại là 1,13 - 2,12 μg/g đối với Cu và 7,15- 16,25 μg/g đối với Pb.[5 ] Mohamed Maanan [25] đã phá mẫu động vật thân mềm vùng biển bằng HNO3đ để xác định hàm lượng các kim loại nặng. Sau đó sử dụng phương pháp AAS cho kết quả hàm lượng các kim loại nh ư sau: 7,2 mg.kg−1 với Cd, 26,8 mg.kg−1 với Cu, 8,0 mg.g−1 với Cr, 292 mg.kg−1 với Zn, 20,8 mg.kg−1 với Mn và 32,8 mg.kg−1 với Ni.
15 Tác giả Locatelli [23] đã dùng hỗn hợp H 2SO4 và HNO3 phân hủy mẫu trai, ốc, cá để xác định các vết kim loại thông thường. Để xác định Hg bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV – AAS) hỗn hợp H2SO4 và K2Cr2O7 được sử dụng. Quy trình tỏ ra đơn giản, an toàn , mẫu phân hủy tốt. Tác giả M. Lucila Lares, Gilberto Flores-Munozb, Ruben Lara-Lara đã nghiên cứu đánh giá những biến đổi theo thời gian về hàm lượng Cd, Al, Hg, Zn, Mn theo các tháng trong trai và trong rong bi ển đ ược nghiên c ứu t ại khu bờ đá tại Vịnh San Quintin, Baja Califonia,Mexico. Kết quả cho th ấy mối liên quan giữa điều kiện thời tiết, thủy văn và các bộ ph ận trong cơ thể con trai bằng cách phân tích tương quan và phương pháp phân tích thành phần chính (PCA).Tác giả đã đưa ra phương pháp xử lý mẫu nh ư sau: Mẫu trai được xử lý sạch và rửa bằng nước cất sau đó cho vào cốc sạch sấy ở 700C đến khối lượng không đổi. Sau đó cân khoảng 1g mẫu khô thêm lượng HNO3 xác định để phân hủy mẫu sau đó cho thêm H 2O2 để phá hủy hoàn toàn lượng lipit khó tan. Đối với phá mẫu xác định thủy ngân sau khi phá mẫu bằng hỗn hợp HNO3 và H2SO4 tỉ lệ 2:1 cho thêm hỗn hợp KMnO4, H2O2. Các tác giả Jose´ Usero, Jose´ Morillo , Ignacio Gracia mẫu trai sau khi lấy về được ngâm 24h. Các bộ phận cơ thể khác nhau c ủa 30 mẫu đ ộc lập lấy tại các khu vực và các loại khác nhau được tách bằng dao plastic, sau đó chúng được làm đông khô và đồng nhất mẫu đến mịn bằng cối trước khi đem phân tích. Mẫu được phân hủy trong lò vi sóng dùng axit HNO3 cùng với tác dụng của áp suất và nhiệt độ, mẫu được phân h ủy hoàn toàn [21] Để phân h ủy mẫu động v ật nhuy ễn th ể, tác gi ả Arias Sari [15] thêm 2 ml HNO 3 và 0,5 ml H 2O2 vào 1 g m ẫu khô r ồi ti ến hành phân h ủy mẫu trong lò vi sóng.