Nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong nước ao hồ khu vực Lâm Thao – Phú Thọ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết nghiên cứu phân tích hàm lượng các nguyên tố Cu, Mn, Fe, Zn trong nước ao, hồ tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS). Từ kết quả phân tích hàm lượng các kim loại trong mẫu nước ao, hồ tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ có thể thấy vẫn còn các mẫu nước ao, hồ ô nhiễm kim loại cần phải được kiểm soát và xử lý.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong nước ao hồ khu vực Lâm Thao – Phú Thọ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC AO HỒ KHU VỰC LÂM THAO – PHÚ THỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ DETERMINATION OF THE CONTENTS OF SOME HEAVY METALS IN LAKES OF LAM THAO DISTRICT, PHU THO PROVINCE Lê Ngọc Thanh*, Bùi Thị Thơi, Bùi Minh Tuân, Nguyễn Thị Minh, Trần Thị Sáu, Nguyễn Thanh Huyền Khoa Kỹ thuật phân tích, Trường Đại học Công nghiệp Việt Trì Tóm tắt: Trong bài báo này chúng tôi tiến hành nghiên cứu phân tích hàm lượng các nguyên tố Cu, Mn, Fe, Zn trong nước ao, hồ tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS). Kết quả phân tích 20 mẫu nước thuộc các xã của huyện Lâm 1. GIỚI THIỆU Thao cho thấy hàm lượng Cu trong khoảng 0,012 ÷ 0,087 ppm, hàm lượng Fe trong khoảng 0,46 ÷ 1,36 ppm, hàm lượng Mn trong khoảng 0,016 ÷ 0,147 ppm, hàm lượng Zn trong khoảng 0,48 ÷ 1,46 ppm. Từ kết quả phân tích hàm lượng các kim loại trong mẫu nước ao, hồ tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ có thể thấy vẫn còn các mẫu nước ao, hồ ô nhiễm kim loại cần phải được kiểm soát và xử lý. Từ khóa: Kim loại nặng, nước hồ, phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. Abstract: Keywords: Heavy metals, lake water, F-AAS. Hiện nay, nguồn nước ao, hồ đang bị Đồng và kẽm là hai kim loại cần thiết cho nhiễm kim loại nặng khá trầm trọng, nguyên sự sống nhưng lại có khả năng “trở mặt” rất nhân là do nước thải công nghiệp và nước cao khi hàm lượng tăng lên trong nước. Hàm thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt lượng ngoài tự nhiên của đồng và kẽm không yêu cầu đổ thẳng trực tiếp vào nguồn nước lớn. Tuy nhiên nếu nguồn nước cấp có lẫn (ao, hồ, sông…). Ô nhiễm nước bởi kim loại nước thải công nghiệp hay lượng phân bón và nặng có tác động tiêu cực tới môi trường sống các hóa chất diệt khuẩn, thì lượng đồng và của sinh vật và con người. Kim loại nặng tích kẽm này có thể gây chết hàng loạt cho thủy lũy theo chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể sản. Với nồng độ 0,002 mg/l thì kim loại người. Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các đồng sẽ gây chết 50% cá thí nghiệm, đồng chất ô nhiễm vào nước ngầm, vào đất và các cũng sẽ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp thành phần môi trường liên quan khác. Để của tảo, Khi nồng độ kẽm tới 0,4 mg/l có thể hạn chế ô nhiễm nước, cần phải tăng cường gây tử vong cho cá trong 7 ngày tiếp xúc liên biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, quản tục. Hàm lượng mangan cao bất thường gây lý tốt vật nuôi trong môi trường có nguy cơ đột biến với các động vật có thân nhiệt ổn bị ô nhiễm như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn định, và nếu không được giải quyết kịp thời *Email: lengocthanh.dhcn@gmail.com nước thải [1]. thì việc tử vong của tôm cá có thể lên tới 100%. Phèn được tạo thành từ sắt và hàm ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ 2 NĂM 2021 35 In this paper, we conducted a study to analyze the content of elements Cu, Mn, Fe, Zn in lakes of Lam Thao district, Phu Tho province by Flame Atomic Absorption Spectrometry (F-AAS). The results of analysis of 20 water samples in the communes of Lam Thao district showed that Cu content ranged from 0.012 to 0.087 ppm, Fe content ranged from 0.46 to 1.36 ppm, Mn content ranged from 0.016 to 0.147 ppm, and Zn content ranged from 0.48 to 1.46 ppm. It can be seen from the results that the water quality in lakes of the area is still contaminated by heavy metals that need to be controlled and treated.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ lượng cao sunfat (HS-, S2-) dưới đáy ao. Do Để góp phần đánh giá mức độ ô nhiễm đó, khi hàm lượng sắt cao sẽ đồng nghĩa với các kim loại Cu, Fe, Mn, Zn trong nước ao hồ việc phèn cao, cộng với điều kiện pH thấp khu vực huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ giúp (ion H+ có nồng độ cao) và chất hữu cơ lơ các ngành chức năng đưa ra các biện pháp lửng quá nhiều, ở khu vực yếm khí là cơ hội quản lý hữu hiệu và những khuyến cáo đúng thuận lợi cho khí H2S phát sinh mạnh mẽ. đắn về việc sử dụng nước ao, hồ trong nuôi Cũng giống như đồng và kẽm, sắt cũng là trồng thủy sản, chúng tôi lựa chọn nghiên nguyên tố rất quan trọng cho sự phát triển của cứu xác định hàm lượng một số kim loại các động vật sống. Nhưng với nồng độ quá nặng trong nước ao, hồ tại khu vực huyện cao, cùng với sự kết hợp của pH và một số Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. chất khác như CO2, O2, chúng sẽ oxi hóa hay 2. THỰC NGHIỆM khử sắt và làm cho cho sắt có có thể tồn tại ở dạng tan hay kết tủa. Ở dạng kết tủa, sắt cũng 2.1. Dụng cụ và hóa chất phát tán độc tính, ảnh hưởng đến một số hoạt Máy đo phổ hấp thụ nguyên tử động sinh lý trong cơ thể thủy sản, thêm nữa NoVVA350 và một số dụng cụ thủy tinh. cũng làm cho nước ao nuôi có màu vàng và có mùi tanh rất khó chịu [2]. Các loại dung dịch chuẩn 1000 ppm của các ion Cu2+, Mn2+, Fe3+, Zn2+ cho máy AAS. Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác Dung dịch axit HNO3 đặc, HCl đặc. động tiêu cực tới môi trường sống của sinh vật và con người. Kim loại nặng tích lũy theo Tất cả các dung dịch đều được pha chế chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể người. bằng nước cất 2 lần, các dung dịch loãng Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô được pha hàng ngày trước khi dùng. nhiễm vào nước ngầm, vào đất và các thành 2.2. Các bước tiến hành phần môi trường liên quan khác. Để hạn chế ô nhiễm nước, cần phải tăng cường biện pháp 2.2.1. Lấy mẫu và xử lý mẫu phân tích xử lý nước thải công nghiệp, quản lý tốt vật Lấy mẫu theo TCVN 6663-1, chất lượng nuôi trong môi trường có nguy cơ bị ô nhiễm nước– Lấy mẫu – Phần 1: Hướng dẫn kỹ thuật như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn nước thải lấy [5], TCVN 6663-3:2003 (ISO 5667- [3]. 3:1985) Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần Theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT [4], 3: Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu [6]. giới hạn nồng độ các kim loại trong nước mặt TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987) - Chất dùng cho các mục đích khác nhau được quy lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu ở định trong Bảng 1. hồ ao tự nhiên và nhân tạo [7]. 2.2.2. Quy trình phân tích Khảo sát các điều kiện tối ưu để định lượng các nguyên tố bằng thiết bị đo phổ hấp Giá trị giới hạn thụ nguyên tử ngọn lửa NoVVA350 trang bị Đơn tại Phòng thí nghiệm, trường Đại học Công TT Thông số A B nghiệp Việt Trì. vị A1 A2 B1 B2 Xây dựng đường chuẩn của từng nguyên tố trong khoảng tuyến tính bằng dung dịch 1 Đồng (Cu) mg/l 0,1 0,2 0,5 1,0 tiêu chuẩn pha từ dung dịch gốc 1000 ppm. Đo nồng độ nguyên tố trong mẫu sau khi 2 Kẽm (Zn) mg/l 0,5 1,0 1,5 2,0 đã xử lý theo quy trình xử lý mẫu phần 2.2.1. Mangan Tính kết quả hàm lượng nguyên tố phân 3 mg/l 0,1 0,2 0,5 1,0 (Mn) tích trong mẫu đất theo công thức sau: 4 Sắt (Fe) mg/l 0,5 1,0 1,5 2,0 (mg/l) X = ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ 2 NĂM 2021 36 Bảng 1: Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt .f
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trong đó: Cx là nồng độ dung dịch mẫu đo được theo phương pháp đường chuẩn (mg/l). V là thể tích mẫu nước phân tích (ml). f là hệ số pha loãng. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ F- AAS Thông số tối ưu Cu Mn Fe Zn trên máy đo Bước sóng λmax 324,8 279,5 248,3 213,9 (nm) Độ rộng khe đo 0,2 0,2 0,2 0,2 (nm) Cường độ dòng đèn 2 5 4 2 HCL (mA) Tốc độ bơm khí 50 60 65 50 (l/h) Chiều cao Burnner 4 - 10 5-9 5 - 11 4 - 10 (mm) Bảng 2: Các điều kiện đo phổ F- AAS Khoảng 0,05 ÷ 0,1 ÷ 0,1 ÷ tuyến tính 0,05 ÷ 4 2,5 8 2,5 (ppm) LOD 0,0152 0,0138 0,0299 0,0406 (ppm) LOQ 0,051 0,0459 0,0495 0,135 3.3. Kết quả phân tích (ppm) Kết quả phân tích hàm lượng Cu, Fe, Zn, 3.2. Xây dựng đường chuẩn Mn trong mẫu nước ao, hồ tại các xã trong địa bàn huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ được trình bày trong Bảng 3. Địa Ký Hàm Hàm Hàm Hàm điểm hiệu lượng lượng lượng lượng lấy mẫu mẫu Zn Fe Fe Mn (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) Xã Tiên TK1 0,650 0,620 0,012 0,027 Kiên TK2 0,550 0,780 0,017 0,038 ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ 2 NĂM 2021 37 Hình 1: Đường chuẩn xác định Cu, Fe, Zn. Mn Bảng 3: Kết quả phân tích các kim loại trong mẫu nước ao, hồ huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT TRÌ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Xã Xuân XL1 0,480 0,780 0,050 0,016 Theo giới hạn A2: Đối với kim loại Cu và Lũng XL2 0,650 Mn không có mẫu vượt quá giới hạn cho 0,540 0,060 0,045 phép, đối với kim loại Fe có 2 mẫu mẫu vượt Xã Xuân XH1 0,870 0,460 0,045 0,031 quá giới hạn cho phép (TS1, CX2) chiếm Huy XH2 0,730 0,590 0,083 0,058 10%, đối với kim loại Zn có 5 mẫu vượt quá Xã TS1 1,230 1,360 0,027 0,024 giới hạn cho phép (TS1, TS2, PN1, CM1, Thạch CM2) chiếm 25% . Sơn TS2 1,460 0,980 0,032 0,067 Theo giới hạn B1 và B2 thì không có mẫu Xã Cao CX1 0,780 0,850 0,063 0,102 nước nào vượt quá giới hạn cho phép như vậy Xá CX2 0,930 1,240 0,049 0,098 có thể dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi. Xã PN1 1,050 0,670 0,015 0,078 4. KẾT LUẬN Phùng Với thiết bị sẵn có tại Trường Đại học Nguyên PN2 0,870 0,920 0,028 0,147 công nghiệp Việt Trì có thể dùng để xác định Xã Cao CM1 1,350 0,780 0,014 0,052 hàm lượng các kim loại ô nhiễm trong nước Mại CM2 1,070 0,830 0,027 0,039 mặt với độ chính xác và độ tin cậy cao. Xã Sơn SV1 0,870 0,760 0,018 0,086 Từ kết quả hàm lượng hàm lượng các kim Vy SV2 0,920 0,580 0,025 0,075 loại trong mẫu nước ao, hồ tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ có thể thấy vẫn còn các Xã Bản BN1 0,830 0,720 0,027 0,091 mẫu nước ao, hồ ô nhiễm kim loại, do đó chỉ Nguyên BN2 0,670 0,890 0,012 0,128 nên dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi. Xã Kinh KK1 0,630 0,820 0,087 0,075 Tài liệu tham khảo Kệ KK2 0,820 0,670 0,056 0,032 1. Phùng Thị Quỳnh Trang (2014), “Thực Kết quả đo với số lần đo lặp lại là 3 lần trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước”, Tạp và xử lý bằng phương pháp thống kê xác chí Môi trường, số 2, 57-64. xuất, cho thấy trong tổng số 20 mẫu khảo sát có hàm lượng kim loại vượt quá quy chuẩn 2. Trịnh Bảo Ngọc (2012), Nghiên cứu ảnh cho phép cụ thể như sau: hưởng của môi trường nuôi tới nhiễm kim loại nặng và vi sinh vật trên thủy sản được Theo giới hạn A1: Đối với kim loại Cu nuôi tại một số ao, hồ Hà Nội, Luận án Tiến không có mẫu vượt quá giới hạn cho phép, sỹ Y học. đối vơi kim loại Mn có 3 mẫu vượt quá giới hạn cho phép là mẫu CX1, PN2, BN2 chiếm 3. Dương Danh Mạnh (2014), “Ô nhiễm 15%, đối với kim loại Fe chỉ có 1 mẫu XH1 nguồn nước và vấn đề sức khỏe”, Báo Nhân không vượt quá giới hạn cho phép còn lại 19 dân. mẫu chiếm 95% mẫu vượt quá giới hạn cho 4. QCVN 08-MT:2015/BTNMT phép, đối với kim loại Zn có 1 mẫu XL1 không vượt quá giới hạn cho phép còn lại 19 5. TCVN 6663-1, chất lượng nước– Lấy mẫu mẫu chiếm 95% mẫu vượt quá giới hạn cho – Phần 1 phép. 6. TCVN 6663-3:2003 (ISO 5667-3:1985) Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 3. 7. TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987) - Chất lượng nước - Lấy mẫu. ĐẶC SAN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ / SỐ 2 NĂM 2021 38