intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định lượng vết một số kim loại nặng trong mẫu hải sản vùng biển Đông bắc Việt Nam bằng phương pháp khối phổ cao tần cảm ứng Plasma

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST
Báo xấu
36
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn xây dựng quy trình phân tích định lượng các kim loại nặng bằng phương pháp ICP-MS. Từ đó, đánh giá sơ bộ mối liên hệ giữa các kim loại nặng trong cơ thể hải sản (cá) và thành phần chính dựa trên các tiêu chuẩn, phần mềm. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định lượng vết một số kim loại nặng trong mẫu hải sản vùng biển Đông bắc Việt Nam bằng phương pháp khối phổ cao tần cảm ứng Plasma

  1. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Ngô Quang Huy XÁC ĐỊNH LƢỢNG VẾT MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG MẪU HẢI SẢN VÙNG BIỂN ĐÔNG BẮC VIỆT NAM BẰNG PHƢƠNG PHÁP KHỐI PHỔ CAO TẦN CẢM ỨNG PLASMA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  2. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN ----------------------- Ngô Quang Huy XÁC ĐỊNH LƢỢNG VẾT MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG MẪU HẢI SẢN VÙNG BIỂN ĐÔNG BẮC VIỆT NAM BẰNG PHƢƠNG PHÁP KHỐI PHỔ CAO TẦN CẢM ỨNG PLASMA Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Nguyễn Thị Kim Dung Hà Nội - 2015 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  3. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn TS Nguyễn Thị Kim Dung, ngƣời đã giao đề tài và tận tình hƣớng dẫn em hoàn thành luận văn này. Em xin trân trọng cám ơn các thầy cô giáo trong trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội đặc biệt các thầy cô trong khoa Hóa Học lòng tri ân sâu sắc. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới anh Nguyễn Mạnh Hà cùng các anh chị và các bạn trong bộ môn Hóa phân tích, Khoa Hóa học, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các cô chú, anh chị và các bạn trong Trung tâm phân tích, Viện Công nghệ xạ hiếm đã tạo điều kiện giúp tôi nghiên cứu. Cuối cùng, từ sâu thẳm trái tim mình, con cảm ơn bố mẹ và gia đình đã luôn ở bên quan tâm, ủng hộ, động viên để con có đƣợc ngày hôm nay. Hà Nội ngày 14/12/2014 Học viên Ngô Quang Huy Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  4. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................... 3 1.1 Vài nét về vùng biển Đông Bắc Việt Nam .......................................... 3 1.1.1 Đặc điểm địa hình ................................................................................................ 3 1.1.2 Nguồn lợi thủy hải sản ở Việt Nam ................................................................ 4 1.1.3 Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng vùng biển Đông Bắc Việt Nam ......... 5 1.2 Chỉ thị sinh học ......................................................................................................... 7 1.3 Độc tính kim loại nặng ........................................................................................ 9 1.4 Các phƣơng pháp công cụ hiện đại xác định kim loại nặng ........................ 12 1.4.1 Các phƣơng pháp trắc quang (phổ hấp thụ phân tử UV-VIS) ............................. 13 1.4.2 Phƣơng pháp huỳnh quang ............................................................................. 13 1.4.3 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ................................... 14 1.4.4 Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) .................................... 15 1.4.5 Phƣơng pháp phân tích cực phổ .................................................................... 16 1.4.6 Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) ........................ 17 1.5 Các phƣơng pháp xử lý sinh học, thủy hải sản .................................................. 20 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ............................................................... 24 2.1. Mục tiêu, dối tƣợng, phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................... 24 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 24 2.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................................... 24 2.1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 24 2.2. Hóa chất và dụng cụ.................................................................................................. 26 2.2.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị ................................................................................. 26 2.2.1.1. Hóa chất .......................................................................................................... 26 2.2.1.2. Dụng cụ ........................................................................................................... 26 2.2.1.3. Thiết bị ............................................................................................................ 26 2.3. Lấy mẫu, xử lý mẫu, bảo quản mẫu .......................................................................... 28 2.3.1. Lấy mẫu ............................................................................................................. 28 2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu..................................................................... 30 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  5. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích 2.3.3. Phƣơng pháp xử lý mẫu ......................................................................................... 31 2.4. Xử lý thống kê số liệu phân tích.................................................................................. 31 2.4.1 Phân tích thành phần chính (PCA) ........................................................................ 31 2.4.2. Phần mềm máy tính ............................................................................................. 32 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................. 33 3.1 Chọn đồng vị phân tích .......................................................................................... 33 3.2 Tối ƣu hoá điều kiện phân tích bằng ICP-MS .................................................... 33 3.2.1 Chuẩn hóa số khối (Tunning) ........................................................................ 33 3.2.2. Độ sâu mẫu (Sample Depth - SDe): ............................................................ 34 3.2.3. Công suất cao tần (Radio Frequency Power - RFP): ................................ 34 3.2.4. Lƣu lƣợng khí mang (Carier Gas Flow Rate - CGFR) ............................. 36 3.2.5. Tóm tắt các thông số tối ƣu của thiết bị phân tích.................................... 37 3.3 Đánh giá phƣơng pháp phân tích ......................................................................... 37 3.3.1. Khoảng tuyến tính .......................................................................................... 37 3.3.2. Đƣờng chuẩn ................................................................................................... 38 3.3.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng ................................................ 41 3.3.4. Đánh giá độ đúng của phép đo ..................................................................... 42 3.3.5 Đánh giá độ chụm và hiệu suất thu hồi các quy trình xử lý mẫu ............ 44 3.4 Kết quả phân tích mẫu thực .................................................................................. 47 3.5 Mối tƣơng quan giữa nồng độ các kim loại nặng trong cá ........................................ 55 3.6 Phân tích thành phần chính ........................................................................................ 56 KẾT LUẬN .............................................................................................. 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 63 PHỤ LỤC ............................................................................................... 71 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  6. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT * AAS: quang phổ hấp thụ nguyên tử * AES: quang phổ phát xạ nguyên tử *ICP-MS: phổ khối plasma cao tần cảm ứng (Mass spectrometry). * LOD: giới hạn phát hiện (Limit of detection) * LOQ: giới hạn định lƣợng (Limit of Quantity). * QCVN: quy chuẩn Việt Nam * TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam *SD: độ lệch chuẩn (Standard Deviation). * FAO/ WHO: tổ chức lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc/ Tổ chứ Y tế thế giới ( Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization) *HNAAQ: 2- hydroxy - 1- naphtaldehyene – 8 - aminoquinoline (HNAAQ) * UV-VIS: phổ hấp thụ phân tử (Ultraviolet–visible spectroscopy) * XRF: huỳnh quang tia X ( X-ray fluorescence) * NAA: kích hoạt nơtron (neutron activation analysis) * PC: thành phần chính (Principal Component) * PCA: phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis) Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  7. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích DANH MỤC HÌNH Hình số Nội dung Trang Hình 1.1 Vùng biển Đông Bắc Việt Nam và các cách phân chia tầng nƣớc 3 Hình 1.2 Ứng dụng phƣơng pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực 22 Hình 2.1 Cá đuối 24 Hình 2.2 cá nhám 24 Hình 2.3 cá thu 25 Hình 2.4 Cá mực 25 Hình 2.5 Sơ đồ khối về nguyên tắc cấu tạo của hệ ICP- MS 27 Hình 2.6 Ảnh máy ICP – MS (ELAN 9000) 27 Hình 2.6 Bản đồ khu vực lấy mẫu 30 Hình 3.1 Độ sâu mẫu của máy ICP – MS 34 Hình 3.2 Tín hiệu Rh phụ thuộc công suất cao tần 35 Hình 3.3 Đƣờng chuẩn định lƣợng các nguyên tố kim loại nặng 39 Hình 3.4 Sơ đồ xác định kim loại nặng trong hải sản 47 Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng các kim loại nặng 54 Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn hàm lƣợng Fe, Mn 54 Hình 3.6 Ảnh hƣởng của các nguyên tố lên 2 PC đầu (cá đuối) 57 Hình 3.7 Ảnh hƣởng của các nguyên tố lên hai PC đầu (cá nhám) 58 Hình 3.8 Ảnh hƣởng của các nguyên tố lên hai PC đầu ( cá mực ) 59 Bảng 3.9 Ảnh hƣởng của các nguyên tố lên hai PC đầu (cá thu) 60 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  8. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích DANH MỤC BẢNG Bảng số Nội dung Trang Bảng 1.1 Phân chia các tầng nƣớc ở vùng Đông Bắc Việt Nam 3 Bảng 1.2 Số liệu xuất khẩu thủy sản tổng kết năm 2012 5 Bảng 1.3 Tóm tắt các nguyên tố kim loại cần phân tích 9 Bảng 2.1 Vị trí lấy mẫu nhuyễn thể và ký hiệu mẫu 28 Bảng 2.2 Vị trí lấy mẫu cá và ký hiệu mẫu cá 29 Bảng 2.3 Các thông số tối ƣu phá mẫu động vật (cá) bằng lò vi sóng 31 Bảng 3.1 Tỷ số khối lƣợng/điện tích (M/Z) của các kim loại cần phân tích 33 Bảng 3.2 Kết quả khảo sát công suất máy phát cao tần 35 kết quả khảo sát dung dịch chuẩn chứa các nguyên tố cần phân tích Bảng 3.3 36 nồng độ 5ppb Bảng 3.4 Các thông số tối ƣu của máy đo ICP-MS đã khảo sát và lựa chọn 37 Bảng 3.5 Phƣơng trình đƣờng chuẩn các nguyên tố cần xác định 39 Bảng 3.6 Giá trị LOD và LOQ của các nguyên tố kim loại nặng đo bằng ICP-MS 42 Bảng 3.7 Nồng độ các ion kim loại trong dung dịch chuẩn kiểm tra 43 Bảng 3.8 Kết quả thu đƣợc theo thí nghiệm 1 45 Bảng 3.9 Kết quả thu đƣợc theo thí nghiệm 2 46 Bảng 3.10 Giá trị đông khô mẫu 47 Bảng 3.11 Kết quả hàm lƣợng kim loại nặng trong cá 48 Bảng 3.12 Hàm lƣợng các kim loại nặng trong sinh vật nhuyễn thể 49 Bảng 3.13 Giới hạn cho phép kim loại nặng trong thực phẩm 50 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  9. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích Bảng 3.14 Hàm lƣợng các kim loại trong cá ở một số vùng biển 52 Bảng 3.15 Hàm lƣợng kim loại nặng trong mẫu cá, nƣớc biển và trầm tích 53 Bảng 3.16 Mối tƣơng quan giữa các kim loại nặng trong cá đuối 55 Bảng 3.17 Kết quả PC kim loại nặng trong cá đuối 56 Bảng 3.18 Mối tƣơng quan giữa các kim loại nặng trong cá nhám 71 Bảng 3.19 Mối tƣơng quan giữa các kim loại nặng trong cá mực 72 Bảng 3.20 Mối tƣơng quan giữa các kim loại nặng trong cá thu 73 Bảng 3.21 Kết quả PC kim loại nặng trong cá nhám 73 Bảng 3.22 Kết quả PC kim loại nặng trong cá mực 75 Bảng 3.23 Kết quả PC kim loại nặng trong cá thu 76 Bảng 3.24 Kết quả kim loại nặng trong cá đuối 77 Bảng 3.25 Kết quả kim loại nặng trong cá mực 78 Bảng 3.26 Kết quả kim loại nặng trong cá nhám 79 Bảng 3.27 Kết quả kim loại nặng trong cá thu 80 Bảng 3.28 Kết quả kim loại nặng trong nghêu 81 Bảng 3.29 Kết quả kim loại nặng trong ốc 82 Bảng 3.30 Kết quả kim loại nặng trong Sò 83 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  10. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích MỞ ĐẦU Những năm gần đây, do tác động của biến đổi khí hậu và nguyên nhân chủ quan từ ý thức con ngƣời đã khiến môi trƣờng sinh thái biển Việt Nam đứng trƣớc nguy cơ ô nhiễm cao trong tƣơng lai. Việt Nam là một quốc gia đƣợc ƣu ái nhiều lợi thế về phát triển du lịch và kinh tế biển với đƣờng bờ biển dài hơn 3.000 km bao bọc lãnh thổ ở 3 hƣớng Đông, Nam, Tây Nam cùng 90 cảng biển lớn nhỏ, 215 bãi biển có cảnh quan đẹp, nhiều vịnh nổi tiếng tầm cỡ thế giới nhƣ vịnh Hạ Long, Nha Trang, Cam Ranh, Vân Phong… Bên cạnh đó còn có rất nhiều tài nguyên thiên nhiên phong phú và đa dạng, gồm tài nguyên sinh vật, tài nguyên không sinh vật, tài nguyên trong khối nƣớc, trên đáy và trong lòng đất dƣới đáy biển. Đặc biệt là khu vực biển Đông Bắc Việt Nam. Tuy nhiên, một thực trạng hiện nay là tài nguyên biển đang bị khai thác bừa bãi, môi trƣờng sinh thái biển đang đứng trƣớc nguy cơ ô nhiễm trầm trọng. Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi trƣờng nƣớc thải công nghiệp, nƣớc thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu, các vụ đắm tàu chở hóa chất và những trận tập thử vũ khí của các quốc gia trên biển. Những tác động đó đã khiến môi trƣờng sinh thái biển Việt Nam tiếp tục suy giảm, tính đa dạng sinh học, nhất là vùng biển ven bờ ngày càng bị đe dọa. Cho tới nay, thống kê khoảng 85 loài trong tình trạng nguy cấp ở nhiều mức độ khác nhau, trên 70 loài đã đƣợc đƣa vào sách đỏ Việt Nam. Trong vòng chƣa đầy 6 tháng cuối năm 2006 đến đầu 2007 đã có khoảng 21.600 đến 51.800 tấn dầu trôi nổi gây ô nhiễm biển từ Bắc đến Nam. Trong đó chỉ có 20 tỉnh, thành ven biển vớt và xử lý đƣợc hơn 1.700 tấn, số còn lại đã khuyếch tán, lan rộng gây ảnh hƣởng xấu cho sinh vật, thực vật biển. Trong một số trƣờng hợp, xuất hiện hiện tƣợng cá và thuỷ sinh vật chết hàng loạt. Kim loại nặng (Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn, v.v...) thƣờng không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các thể sinh vật và thƣờng tích lũy 1 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  11. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích trong cơ thể chúng. Sinh vật biển quan trọng nhất mà nƣớc ta vẫn sử dụng thƣờng xuyên là các loài cá. Cá có giá trị dinh dƣỡng cao, cung cấp lƣợng vitamin, chất béo, chất đạm, các nguyên tố vi lƣợng có ích trong quá trình sinh hóa của con ngƣời. Ngoài ra đối với nƣớc ta, cá còn có giá trị xuất nhập khẩu đóng góp quan trọng cho nền kinh tế đất nƣớc. Vì thế tôi chọn đề tài "Xác định lƣợng vết một số kim loại nặng trong mẫu hải sản vùng biển Đông bắc Việt Nam bằng phƣơng pháp khối phổ cao tần cảm ứng Plasma " với các mục tiêu cụ thể sau : 1. Nghiên cứu tối ƣu hóa các điều kiện phân tích các kim loại trong hải sản; 2. Xây dựng quy trình phân tích định lƣợng các kim loại nặng bằng phƣơng pháp ICP-MS; 3. Xác định các kim loại nặng trong hải sản theo tập quán sống của những sinh vật biển là đối tƣợng nghiên cứu; 4. Đánh giá sơ bộ mối liên hệ giữa các kim loại nặng trong cơ thể hải sản (cá) và thành phần chính dựa trên các tiêu chuẩn, phần mềm. 2 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  12. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Vài nét về vùng biển Đông Bắc Việt Nam 1.1.1 Đặc điểm địa hình Việt Nam có bờ biển dài 3260 km bao quanh biển Đông chủ quyền rộng lớn là điều kiện quan trọng giao lƣu kinh tế với thế giới. Biển Đông có hai vịnh lớn Vịnh Thái Lan và Vịnh Bắc Bộ [23]. Vùng biển Đông Bắc Việt Nam nằm trong vịnh Bắc Bộ tính từ bờ biển Nam Trung Hoa ở phía bắc. Bờ biển khúc khuỷu với nhiều đảo lớn nhỏ kéo dài tới khu vực Đồ Sơn (Hải Phòng), tập trung chủ yếu ở phía ven bờ Việt Nam. Đặc biệt khu vực Quảng Ninh, đảo Bạch Long Vĩ (Hải Phòng) của Việt Nam. Vùng Đông Bắc có nhiều sông chảy qua, trong đó các sông lớn là sông Hồng, sông Chảy, sông Lô, sông Gâm (thuộc hệ thống sông Hồng), sông Cầu, sông Thƣơng, sông Lục Nam (thuộc hệ thống sông Thái Bình), sông Bằng, sông Bắc Giang, sông Kỳ Cùng, v.v... Vùng biển đông bắc Việt Nam tƣơng đối nông (độ sâu dƣới 60m), có nhiều đảo lớn nhỏ, chiếm gần 2/3 số lƣợng đảo biển của Việt Nam. Theo báo cáo của Nguyễn Thị Hƣơng Thảo [29] năm 2012, độ sâu nƣớc biển vùng Đông Bắc Việt Nam đƣợc chia theo hai cách sau: Theo mực nýớc Theo sinh hoạt của cá Tầng ðáy: > 35 m từ mặt nýớc. Tầng cá ðáy: > 30 m Tầng giữa: khoảng 20 - 35 m từ mặt nýớc. Tầng cá nổi: 0 - 30 m từ mặt nýớc. Tầng mặt: 0 - 20 m từ mặt nýớc. Bảng 1.1: Phân chia các tầng nýớc ở vùng Ðông Bắc Việt Nam 3 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  13. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích Hình 1.1: Vùng biển Ðông Bắc Việt Nam và các cách phân chia tầng nýớc. Nýớc biển vùng biển Ðông Bắc Việt Nam có trị số pH thay ðổi mạnh trong khoảng 5,7 - 8,0 và ðồng biến theo ðộ mặn, pH mùa khô 7,3 - 8,0, mùa mýa 5,7-7,9. Lýợng ôxy hoà tan mùa mýa khá cao và phân bố khá ðồng ðều 5-6 ml/l. Vào mùa khô lýợng ôxy giảm thấp hõn theo xu hýớng từ bắc xuống nam, từ tây sang ðông. Phân tầng ôxy cũng rõ ràng, tầng ðáy thấp hõn tầng mặt. Chỉ số COD 1-3 mgO2/l. Mùa mýa 2-3 mgO2/l, mùa khô 1 - 2,5 mgO2/l. COD thýờng tãng cao ở cửa sông. Chỉ số BOD5 khoảng 0,6-1,5 mgO2/l. 1.1.2 Nguồn lợi thủy hải sản ở Việt Nam Do điều kiện địa lý thuận lợi, điều kiện thuỷ văn thích hợp cho sự sinh trƣởng và sinh sản bốn mùa của tôm cá, nên nƣớc ta có nguồn lợi thuỷ sản đa dạng và phong phú. Theo tổng cục Thống Kê Việt Nam [23], số liệu thống kê ngành thủy sản 2000 – 2010, riêng cá có khoảng 2000 loài và hiện đã xác định đƣợc tên của 800 loài, với 40 loài có giá trị kinh tế cao. Sản lƣợng hải sản đánh bắt trung bình hàng năm ở nƣớc ta là khoảng 800000 tấn cá (kể cả cá nƣớc ngọt). Trong đó: + Loại cá đi nổi: cá trích, cá ngừ… chiếm khoảng 324000 tấn. + Loại cá tầng đáy: cá hồng, cá mối, cá nhám, cá đuối, cá chỉ vàng… chiếm khoảng 372000 tấn. Hằng năm, các mặt hàng cá biển của Việt nam đƣợc xuất khẩu sang các thị trƣờng trên thế giới. Giá trị xuất khẩu các mặt hàng cá đông lạnh của Việt Nam chiếm khoảng 15- 20% tổng kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản. Trong đó các mặt hàng cá biển chiếm khoảng 40-50% tổng giá trị cá đông lạnh. Các mặt hàng xuất khẩu: Cá biển đƣợc chế biến xuất khẩu dƣới nhiều dạng sản phẩm khác nhau nhƣ: tƣơi ƣớp đá/đông lạnh nguyên con, philê đông lạnh, hàng giá trị gia tăng, đóng hộp. Ngoài ra, cá biển thƣờng đƣợc nuôi theo quy mô công nghiệp bằng lồng 4 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  14. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích bè trên biển hoặc trong các vịnh, các vùng ven biển trong cả nƣớc. Bảng 1.2: Số liệu xuất khẩu thủy sản tổng kết năm 2012 [29] Tên sản phẩm Số lƣợng (Tấn) Giá trị (Đô la Mỹ) Mực đông lạnh 34.991,7 135.968.896 Bạch tuộc đông lạnh 34.771,3 86.220.792 Hàng tƣơi sống 49,6 119.202 Cá Ngừ 44.822,3 117.132.996 Ruốc khô 3.980,3 3.438.538 Cá đông lạnh 362.286,1 952.570.667 Mực khô 12.063,0 79.595.373 Cá khô 28.220,1 89.402.643 Tôm khô 622,9 2.442.616 Tôm đông lạnh 153.172,9 1.430.002.115 Tôm hùm, tôm vỗ 13,0 412.769 Sản phẩm khác 146.687,2 460.652.970 Tổng cộng 821.680,4 3.357.959.577 Do đó, việc sử dụng có hiệu quả các nguồn nguyên liệu thuỷ sản luôn đƣợc đặt ra nhằm phục vụ tiêu dùng trong nƣớc và xuất khẩu. 1.1.3 Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng vùng biển Đông Bắc Việt Nam Cơ sở lục địa của miền đông bắc đƣợc hình thành từ liên đại Nguyên sinh cách đây gần 600 triệu năm. Vận động tạo núi Himalaya sau đó lan tới đây làm cho toàn miền đƣợc nâng lên và cũng đồng thời tạo ra những đứt gãy. Đất bị phơi trần và chịu tác động của nắng, mƣa và gió nên không ngừng bị phân hủy trong khi các đỉnh núi bị san mòn bớt. Vì vậy quá trình phong hóa đất đá tạo thêm một lƣợng kim loại nặng cho nƣớc biển. Các hoạt động trên biển hàng năm đã thải ra môi trƣờng nƣớc một lƣợng chất thải vô cùng lớn. Chất thải sinh hoạt của ngƣời dân ven biển, các hoạt động của du khách quanh các địa điểm du lịch (Đồ Sơn, Cát Bà, Bạch Long Vĩ...(Hải Phòng), Vân Đồn, Móng Cái, Vịnh Hạ Long...(Quảng Ninh)). Chất 5 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  15. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích thải của ngành hàng hải do những con tàu đánh cá, tàu chở hàng... Những vụ tai nạn trên biển đã thải ra biển hàng triệu lít dầu, hàng tấn hàng hóa độc hại chìm trong nƣớc biển. Rác thải điện tử ở các nƣớc phát triển đã và đang đƣợc đẩy sang cho các nƣớc đang và kém phát triển. Ở những nơi này chúng đƣợc tái chế và xử lý rất thủ công, gây ô nhiễm môi trƣờng và ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời dân. Rác thải điện tử nhập vào Việt Nam chủ yếu bằng đƣờng biển. Ở miền Bắc chủ yếu ở cảng Hải Phòng, khu vực biên giới Việt-Trung. Ở Hải Phòng, Quảng Ninh có rất nhiều công ty, tổ chức nhập khẩu tàu cũ, các thiết bị điện tử đã qua sử dụng, rác thải khi nhập về đƣợc đƣa về các cơ sở tái chế. Riêng đối với “rác” là máy tính chƣa có thống kê chính thức nhƣng theo các chuyên gia ƣớc tính, mỗi tháng có khoảng từ 10.000 đến 20.000 bộ máy tính cũ đƣợc nhập khẩu vào nƣớc ta mà chƣa có cơ quan nào theo dõi xử lý.[28] Ngoài rác thải điện tử đƣợc nhập về còn có cả rác thải điện tử trong nƣớc đƣợc ngƣời dân thu gom. Chúng đƣợc chất thành các đống lớn ở ngoài trời, sau khi tái chế thủ công đem bán làm nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất, các khu công nghiệp. Ở các cơ sở tái chế, rác thải đƣợc nhập về từ nhiều nơi thông qua nhiều con đƣờng và dƣới nhiều hình thức. Trong đó có rất nhiều chất độc hại: “Một số chất chúng ta đã biết từ lâu nhƣ chì, thủy ngân, cadmi. Bên cạnh đó, còn có rất nhiều chất độc thần kinh. Nhiều ngƣời cho rằng máy tính là công nghệ sạch, nhƣng họ không biết rằng bên trong máy tính tiềm ẩn những thứ có thể gây hại cho sức khỏe và môi trƣờng”. Thống kê các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử và tác hại chủ yếu của chúng. [26] Trong khi đó, khu vực Đông Bắc Việt Nam là nơi có hệ thống sông ngòi dày đặc, trong đó các sông lớn là sông Hồng, sông Chảy, sông Lô, sông Gâm (thuộc hệ thống sông Hồng), sông Cầu, sông Thƣơng, sông Lục Nam (thuộc hệ thống sông Thái Bình), sông Bằng, sông Bắc Giang, sông Kỳ Cùng, v.v... và các hệ thống thủy lợi đƣợc bố trí xen. Qua các hoạt động không hợp lý của 6 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  16. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích con ngƣời, động thực vật phân hủy,rác thải chứa những nguồn kim loại nặng đổ ra biển bằng sự thay đổi con nƣớc hoặc hiện trạng thiên tai, lũ lụt. Do cấu tạo dòng chảy, hiện tƣợng đối lƣu trong các dòng nƣớc đại dƣơng. Khu vực biển Đông Bắc Việt Nam còn chị ảnh hƣởng của các vùng biển lân cận phần đất Trung Quốc. Đặc biệt khu vực eo Biển Đài Loan về phía Nhật Bản ở phía trên. Và khu vực biển từ Hải Phòng về phía Nam Việt Nam. 1.2 Chỉ thị sinh học Kiểm tra, đánh giá ô nhiễm môi trƣờng nƣớc thƣờng tiến hành với các mẫu: mẫu nƣớc, mẫu trầm tích, mẫu thực vật nƣớc hoặc dùng các loại chỉ thị sinh học. [23] * Khái niệm chung về chỉ thị sinh học: “ Những đối tƣợng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dƣỡng, hàm lƣợng oxi cũng nhƣ khả năng chống chịu một hàm lƣợng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trƣờng sống và do đó, sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môi trƣờng sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tƣợng sinh vật đó.” [24] Sinh vật chỉ thị ở trong bản luận văn này chúng tôi sử dụng là sinh vật tích tụ: là những sinh vật chỉ thị, không những có tính chất chỉ thị cho môi trƣờng thích ứng mà còn có thể tích tụ một số chất ô nhiễm nào đó trong cơ thể của chúng với hàm lƣợng cao hơn nhiều lần của môi trƣờng bên ngoài (kim loại nặng…) [33]. Nhờ đó bằng phƣơng pháp phân tích cơ thể chúng, ta có thể phát hiện, đánh giá mức độ ô nhiễm môi trƣờng chỉ thị sống. * Điều kiện lựa chọn các sinh vật tích tụ: - Đã đƣợc định loại rõ ràng. - Sinh vật có khả năng thể hiện đƣợc sự tƣơng quan đơn giản giữa lƣợng chất ô nhiễm tích tụ trong cơ thể chúng và nồng độ trung bình của chất ô nhiễm trong môi trƣờng hoặc trong những chất nền lắng đọng hay trong thức ăn ở bất kì vị trí nào, dƣới bất kì điều kiện nào. 7 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  17. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích - Sinh vật sống cố định tại khu vực nhất định, có thể tích tụ chất ô nhiễm mà không bị chết. - Sinh vật có số lƣợng phong phú ở khu vực nghiên cứu và tốt hơn là phân bố rộng ( tối ƣu là phân bố toàn cầu) để có thể đối chiếu giữa các khu vực. - Sinh vật có đời sống dài để có thể lấy mẫu nhiều lần khi cần. Đó cũng là minh chứng cho những tác động đến môi trƣờng trong thời gian dài, không liên tục. - Sinh vật có kích thƣớc phù hợp để có thể cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân tích. Đặc tính này cũng cần thiết cho việc nghiên cứu sự tích tụ trong những cơ quan đặc biệt của cơ thể sinh vật. - Dễ thu mẫu, ít biến dị. Trong thực tế khó có loài sinh vật nào có thể đáp ứng đƣợc tất cả các tiêu chí trên.Tuy nhiên, những sinh vật đƣợc lựa chọn cho nghiên cứu chỉ cần đáp ứng đƣợc một hay một vài tiêu chí trên là đủ.[35,23] * Các sinh vật được lựa chọn để làm chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng: - Thực vật, tảo sống dưới nước: Có nhiều ƣu điểm khi sử dụng đối tƣợng này nhƣ dễ lấy mẫu, dễ phân biệt, số lƣợng nhiều, phân bố rộng có khả năng chống chịu với mức ô nhiễm cao. - Cá: Có thể hấp thụ kim loại nặng và nhiều chất ô nhiễm khác. Tuy nhiên, cá là loài di chuyển nên không dễ dàng xác định mối quan hệ giữa hàm lƣợng chất ô nhiễm trong cơ thể chúng với nguồn thải ô nhiễm.[79] - Động vật giáp xác, nhuyễn thể hai mảnh, ốc: Động vật hai mảnh đƣợc định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích thƣớc vừa phải, số lƣợng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả năng sống dài. Chúng có khả năng tích tụ các kim loại vết nhƣ Cd, Hg, Pb …với hàm lƣợng lớn hơn so với khả năng đó ở cá và tảo [33]. Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lƣợng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lƣợng tìm thấy trong môi trƣờng xung quanh [58,59]. Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu về hàm lƣợng kim loại 8 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  18. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích nặng trong mô các loài thân mềm có vỏ cứng, các chƣơng trình kiểm tra, đánh giá môi trƣờng quốc tế đã thiết lập một số tiêu chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu để giảm thiểu sai số nhƣ: mùa lấy mẫu, lấy mẫu theo độ sâu, kích thƣớc của loài đƣợc lựa chọn làm chỉ thị sinh học [49]. 1.3 Độc tính kim loại nặng Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lƣợng lớn hơn 52 bao gồm một số kim loại nhƣ: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kim loại nặng nguy hiểm nhất về phƣơng diện gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr. Trong số những kim loại này có Cu, Ni, Cr và Zn là những nguyên tố vi lƣợng cần thiết cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao. Bảng 1.3: Tóm tắt các nguyên tố kim loại cần phân tích Số Nguyên Cấu hình electron Nhiệt Nhiệt Khối Độ âm hiệu tử khối độ nóng độ sôi lƣợng điện nguyê trung chảy (0C) riêng n tử bình (0C) (g/cm3) Cu Z= 29 63,546 [Ar]3d104s1 1084,62 767 8,94 1,90 As Z= 33 74,921 [Ar]4s23d104p3 615 817 5,727 2,18 Pb Z=82 207,2 [Xe]4f145d106s26p2 327,46 1737 11,34 2,33 Cd Z=48 112,41 [Kr]4d105s2 321,07 767 8,642 1,69 Zn Z= 30 65,37 [Ar]3d104s2 419,53 907 7,13 1,65 Fe Z= 26 55,845 [Ar]3d64s2 1538 2862 7,874 1,83 Mn Z= 25 54,938 [Ar]3d54s2 1246 2061 7,47 1,55 Co Z= 27 58,933 [Ar]3d7 4s2 1495 2927 8,9 1,88 Ni Z= 28 58,693 [Ar] 3d8 4s2 1455 2913 8,908 1,91 Hg Z= 80 200,59 [Xe]4f145d10 6s2 -38,83 356,73 13,546 2,00 Cr Z= 24 51,996 [Ar]3d54s1 1907 2671 7,19 1,66 Th Z= 90 232,038 [Rn]6d 2 7s 2 1842 4788 11,7 1,3 9 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  19. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích U Z= 92 238,039 [Rn]5f36d17s2 1132,2 4131 19,1 1,38 Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần tỷ trọng của nƣớc. Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các quá trình sinh hoá trong cơ thể) và có tính tích tụ sinh học (chuyển tiếp trong chuỗi thức ăn và đi vào cơ thể con ngƣời). Chúng bao gồm Hg, As, Pb, Cd, Mn, Cu, Cr…Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ gây độc tính. Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể ngƣời qua đƣờng hô hấp, thức ăn hay hấp thụ qua da đƣợc tích tụ trong các mô và theo thời gian sẽ đạt tới hàm lƣợng gây độc. Các nghiên cứu đã chỉ ra kim loại nặng gây độc cho các cơ quan trong cơ thể nhƣ máu, gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmôn, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức nặng sinh hóa trong cơ thể do đó làm tăng khả năng bị di ứng, gây biến đổi gen. Các kim loại gây độc thƣờng là tƣơng tác với các hệ enzyme trong cơ thể từ đó ức chế hoạt động của các enzyme này và dẫn đến sự trao đổi chất của cơ thể sống bị rối loạn. Các kim loại nặng khi tƣơng 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 lƣợng, 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), nhƣng 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 đƣợc. Các gốc tự do này phá hủy các mô trong cơ thể gây nhiều bệnh tật. Trong phạm vi bản luận văn này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độc tính của một số kim loại là chỉ tiêu cần phân tích trong nghêu, ốc, cá thuộc chƣơng trình nghiên cứu đánh giá môi trƣờng của EU (2001) cũng nhƣ của nhiều quốc gia khác trên thế giới. - Thủy ngân (Hg): Đây là một chất độc ngấm ngầm, thủy ngân có thể gây ra một loạt các triệu chứng bao gồm: rối loạn tâm lý, nhức đầu, chảy máu 10 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
  20. Ngô Quang Huy Lớp K22 - Hóa phân tích nƣớu răng, đau ngực, đau bụng, mệt mỏi kinh niên, dị ứng, nổi mẩn, ảnh hƣởng tới sinh sản... ngộ độc thủy ngân có thể qua thức ăn, nguồn nƣớc, 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 ngƣời đều bị nhiễm hàm lƣợng nhỏ Mn có trong không khí, thức ăn, nƣớc uống. Mn là kim loại vết cần thiết cho sức khỏe ngƣời. Mn có thể tìm thấy trong một số loại thức ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực vật nhƣ cây chè [75]. Ngƣời bị nhiễm Mn trong một thời gian dài thƣờng mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận động, nhiễm độc mức hàm lƣợng cao kim loại này sẽ gây các bệnh về hô hấp và suy giảm chức năng tình dục. - Đồng (Cu): đƣợc dùng nhiều trong sơn chống thấm nƣớc trên tàu thuyền, các thiết bị điện tử, ống nƣớc. Nƣớc thải sinh hoạt là nguồn chính đƣa Cu vào nƣớc. Cu tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ [33]. Cu cần thiết cho chức năng hô hấp của nhiều sinh vật sống và các chức năng enzym khác. Cu đƣợc lƣu giữ trong gan tủy sống của ngƣời. Cu với hàm lƣợng quá cao sẽ gây hƣ hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê, đau dạ dày, thậm chí tử vong. Trai, ốc thƣờng tích tụ lƣợng lớn Cu trong cơ thể của chúng.[41] - Kẽm (Zn) là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con ngƣời hàng ngày cần 9mg Zn cho các chức năng thông thƣờng của cơ thể. Nếu thiếu Zn sẽ dẫn đến suy giảm khứu giác, vị giác và suy giảm 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 sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su. Cơ thể con ngƣời có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ với hàm lƣợng quá cao thì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày. Nƣớc chứa hàm lƣợng Zn cao rất độc đối sinh vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lƣợng lớn Zn trong cơ thể chúng [33]. - Asen (As) sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, 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 thực vật. Sự tích tụ cũng nhƣ tác động 11 Luận văn thạc sĩ ĐHKHTN - ĐHQGHN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1474 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0