T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(42)/N¨m 2007<br />
<br />
X¸c ®Þnh hµm l−îng mét sè ion kim lo¹i nÆng trong n−íc<br />
vµo mïa kh« ë thµnh phè Th¸i Nguyªn<br />
NguyÔn §¨ng §øc - NguyÔn ThÞ Thu Thuý (Khoa KH Tự nhiên&Xã hội - §H Th¸i Nguyªn)<br />
<br />
1. Më ®Çu<br />
N−íc lµ nguån tµi nguyªn v« tËn, gi÷ mét vai trß quan träng trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh vµ<br />
ph¸t triÓn sinh quyÓn. Kh«ng thÓ cã sù sèng khi kh«ng cã n−íc. N−íc ®ãng vai trß quan träng<br />
trong s¶n xuÊt c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp …<br />
Ngµy nay, do ®Þnh h−íng c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n−íc, nÒn n«ng nghiÖp ®ang<br />
®µ ph¸t triÓn kÌm theo sù gia t¨ng cña n−íc th¶i ®æ vµo c¸c l−u vùc. ë ®ã con ng−êi ®6 dïng<br />
n−íc ®Ó sinh ho¹t vµ ¨n uèng. C¸c khu c«ng nghiÖp ngµy cµng ®−îc dùng lªn ë nhiÒu n¬i th×<br />
l−îng n−íc th¶i ngµy cµng lín. Trong n−íc th¶i cã chøa mét lo¹t c¸c chÊt g©y « nhiÔm ë d¹ng<br />
h÷u c¬, v« c¬, vi sinh. C¸c ion kim lo¹i nÆng: Cr3+, Mn2+, Cu2+, Pb2+, Cd2+... lµ nh÷ng thµnh phÇn<br />
s½n cã trong n−íc th¶i c«ng nghiÖp vµ còng cã thÓ cã mÆt trong n−íc sinh ho¹t víi vi l−îng nµo<br />
®ã. Chóng cã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn m«i tr−êng vµ søc khoÎ con ng−êi [1].<br />
Th¸i Nguyªn lµ mét trong nh÷ng thµnh phè c«ng nghiÖp lín, gåm cã khu c«ng nghiÖp<br />
Gang thÐp Th¸i Nguyªn, nhµ m¸y c¸n thÐp Gia Sµng, nhµ m¸y giÊy Hoµng V¨n Thô, Nhµ m¸y Z159, C«ng ty C¬ khÝ Ho¸ chÊt 15. ViÖc x¸c ®Þnh hµm l−îng c¸c ion kim lo¹i nÆng kÓ trªn lµ mét<br />
viÖc cÇn thiÕt hµng n¨m nh»m ®¸nh gi¸ thùc tr¹ng « nhiÔm n−íc bëi c¸c kim lo¹i trªn.<br />
Do ®ã chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu x¸c ®Þnh hµm l−îng c¸c ion kim lo¹i: Crom,<br />
Mangan, §ång, Ch×, Cadimi trong n−íc th¶i, n−íc sinh ho¹t t¹i c¸c nhµ m¸y trªn vµ c¸c l−u vùc<br />
mµ n−íc th¶i cña c¸c nhµ m¸y ®æ ra.<br />
2. PhÇn thùc nghiÖm<br />
§Ó x¸c ®Þnh vi l−îng c¸c nguyªn tè trong n−íc theo kü thuËt quang phæ hÊp thô nguyªn tö<br />
trong ngän löa (F - AAS) chóng t«i sö dông hÖ thèng m¸y quang phæ hÊp thô nguyªn tö cña h6ng<br />
Variant (§øc) phßng thÝ nghiÖm - Trung t©m ®¹i häc N«ng l©m - §¹i häc Th¸i Nguyªn.<br />
2.1. LÊy mÉu vµ b¶o qu¶n mÉu<br />
C¸c mÉu n−íc ®−îc lÊy theo ®óng tiªu chuÈn ViÖt Nam 6000 - 1995 t−¬ng ®−¬ng tiªu<br />
chuÈn ISO - 5667 - 11/1992 vµ b¶o qu¶n theo tiªu chuÈn 5993-1995 t−¬ng ®−¬ng tiªu chuÈn ISO<br />
5667 - 3 - 1985 [2].<br />
ChuÈn bÞ can nhùa poly. etylen (PE) dung tÝch 1,0 lÝt, röa s¹ch, sÊy kh« nhÑ. Tr−íc khi lÊy<br />
mÉu ph¶i tr¸ng 3 lÇn b»ng chÝnh mÉu ®ã ®Ó ph©n tÝch. Riªng n−íc suèi, ao, m−¬ng lÊy s©u c¸ch<br />
mÆt 20 - 30cm. Sau khi lÊy n−íc, läc ngay råi thªm 5ml HNO3 1: 1 cho vµo chai nhùa PE 0,5 lÝt,<br />
chai nhùa còng ®−îc tr¸ng 3 lÇn b»ng n−íc ®ã vµ m6 ho¸: Ký hiÖu ngµy lÊymÉu, ®Þa ®iÓm lÊy vµ<br />
b¶o qu¶n l¹nh ë 50C. Mét sè mÉu n−íc ®6 ®−îc lÊy t¹i c¸c khu vùc nhµ m¸y Z159, C«ng ty Gang<br />
thÐp Th¸i Nguyªn, Nhµ m¸y C¸n thÐp Gia Sµng, C«ng ty C¬ khÝ Ho¸ chÊt 15, Nhµ m¸y giÊy<br />
Hoµng V¨n Thô, XÝ nghiÖp ®óc bª t«ng B¾c Nam, BÖnh viÖn §a khoa Th¸i Nguyªn, n−íc s«ng<br />
CÇu, hå Gia Sµng… ®−îc ghi ë b¶ng 1.<br />
19<br />
<br />
T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(42)/N¨m 2007<br />
B¶ng 1: §Þa ®iÓm vµ vÞ trÝ c¸c mÉu n−íc<br />
<br />
STT<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
<br />
VÞ trÝ lÊy mÉu<br />
N−íc th¶i t¹i cèng ra khái nhµ m¸y Gang ThÐp<br />
N−íc giÕng khoan cña d©n c− Gang ThÐp<br />
N−íc th¶i trùc tiÕp cña Nhµ m¸y c¸n thÐp Gia Sµng<br />
N−íc th¶i cèng ngoµi nhµ m¸y c¸n thÐp Gia Sµng<br />
N−íc khoan cña d©n quanh nhµ m¸y c¸n thÐp GS<br />
N−íc ngÇm t¹i nhµ «ng ChiÕn sè nhµ 628 - Gia Sµng<br />
N−íc s«ng CÇu - l−u vùc nhµ m¸y giÊy HVT ®æ ra<br />
N−íc giÕng (lÊy ë nhµ bµ Lai c¸ch s«ng CÇu 100m)<br />
N−íc th¶i trùc tiÕp tõ nhµ m¸y Z159<br />
N−íc th¶i tõ cèng ngoµi nhµ m¸y Z159<br />
N−íc khoan cña d©n c− xung quanh nhµ m¸y Z159<br />
N−íc th¶i t¹i cöa ngoµi nhµ m¸y giÊy Hoµng V¨n Thô<br />
N−íc giÕng ngÇm nhµ d©n phÝa B¾c nhµ m¸y giÊy HVT<br />
N−íc giÕng ngÇm nhµ d©n phÝa Nam nhµ m¸y giÊy HVT<br />
N−íc th¶i bÖnh viÖn §a khoa ®æ ra sau bÖnh viÖn<br />
N−íc giÕng khoan cña d©n khu bÖnh viÖn §a khoa<br />
N−íc khoan nhµ c« Oanh khu nhµ m¸y ®óc bª t«ng<br />
N−íc khoan nhµ c« Thanh khu nhµ m¸y ®óc bª t«ng<br />
N−íc ngÇm nhµ «ng Hïng c¹nh ®óc bª t«ng<br />
N−íc hå - Khu vùc khoa häc tù nhiªn + CNTT<br />
N−íc hå khu hiÖu bé §¹i häc N«ng l©m<br />
N−íc giÕng khoan nhµ «ng §øc - khu d©n c− §HNL<br />
N−íc th¶i C«ng ty C¬ khÝ Ho¸ chÊt 15<br />
N−íc ngÇm nhµ bµ ChiÕn c¹nh C«ng ty c¬ khÝ ho¸ chÊt 15<br />
<br />
Ký hiÖu<br />
<br />
Ngµy lÊy<br />
mÉu<br />
<br />
G.T I<br />
G.T II<br />
GSI<br />
G.SII<br />
GSIII<br />
GSIV<br />
S.C I<br />
S.C II<br />
Z159 I<br />
Z159 II<br />
Z159III<br />
HVT I<br />
HVT II<br />
HVT III<br />
B.V I<br />
B.V II<br />
B.T I<br />
B.T II<br />
B.T III<br />
KHCN<br />
N.L. I<br />
N.L. II<br />
CTHC I<br />
CTHC II<br />
<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.12.2005<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2006<br />
15.3.2003<br />
15.3.2006<br />
<br />
2.2. Chän c¸c th«ng sè ®o cña m¸y<br />
Sau khi nghiªn cøu vµ kh¶o s¸t c¸c th«ng sè ®o cña m¸y [3], chóng t«i ®6 chän ®−îc<br />
v¹ch ®o cho c¸c nguyªn tè, x¸c ®Þnh ®−îc c−êng ®é dßng ®Õn catot rçng (HCL) kh¶o s¸t vµ chän<br />
chiÒu cao cña ®Ìn nguyªn tö ho¸ mÉu, kh¶o s¸t vµ chän khe ®o cña m¸y. C¸c th«ng sè do ®−îc<br />
dÉn ra ë b¶ng 2.<br />
B¶ng 2. C¸c th«ng sè ®o F- AAS<br />
Nguyªn tè<br />
<br />
Cr<br />
<br />
Mn<br />
<br />
Cu<br />
<br />
Pb<br />
<br />
Cd<br />
<br />
357,9<br />
<br />
279,5<br />
<br />
324,8<br />
<br />
217,0<br />
<br />
228,8<br />
<br />
0,2<br />
<br />
0,2<br />
<br />
0,5<br />
<br />
1,0<br />
<br />
0,2<br />
<br />
Axetylen<br />
kh«ng khÝ<br />
<br />
Axetylen<br />
kh«ng khÝ<br />
<br />
Axetylen<br />
kh«ng khÝ<br />
<br />
Axetylen<br />
kh«ng khÝ<br />
<br />
Axetylen kh«ng khÝ<br />
<br />
4. C−êng ®é bãng ®Ìn (mA)<br />
<br />
10<br />
<br />
10<br />
<br />
10<br />
<br />
10<br />
<br />
10<br />
<br />
5. Sè lÇn ®o<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
3<br />
<br />
C¸c th«ng sè<br />
1. B−íc sãng (nm)<br />
2. Khe ®o (nm)<br />
3. KhÝ ®èt<br />
<br />
20<br />
<br />
T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(42)/N¨m 2007<br />
<br />
2.3. X©y dùng ®−êng chuÈn nhê F - AAS<br />
Sau khi nghiªn cøu kho¶ng nång ®é tuyÕn tÝnh cña c¸c nguyªn tè chóng t«i ®6 x©y dùng<br />
®−êng chuÈn cho c¸c nguyªn tè. KÕt qu¶ ®−îc dÉn ra ë b¶ng 3 vµ c¸c h×nh 1, 2, 3, 3, 4, 5 cho c¸c<br />
nguyªn tè Cr, Mn, Cu, Pb, Cd. C¸c dung dÞch chuÈn gèc cã nång ®é 1000mg/l.<br />
B¶ng 3. Nång ®é c¸c dung dÞch chuÈn cña c¸c nguyªn tè vµ ®é hÊp thô cña chóng<br />
Nguyªn tè<br />
<br />
Mangan<br />
<br />
Crom<br />
<br />
§ång<br />
<br />
Ch×<br />
<br />
Ca®imi<br />
<br />
Nång ®é chuÈn (mg/l )<br />
0,1<br />
1,0<br />
2,0<br />
3,0<br />
4,0<br />
0,1<br />
1,0<br />
2,0<br />
3,0<br />
4,0<br />
0,1<br />
1,0<br />
2,0<br />
3,0<br />
4,0<br />
0,1<br />
0,3<br />
0,5<br />
1,0<br />
0,1<br />
0,3<br />
0,5<br />
1,0<br />
<br />
§é hÊp thô (Abs)<br />
0,0044<br />
0,0455<br />
0,0803<br />
0,1051<br />
0,1765<br />
0,0016<br />
0,0153<br />
0,0289<br />
0,0433<br />
0,0507<br />
0,0015<br />
0,0328<br />
0,0765<br />
0,0987<br />
0,1365<br />
0,0011<br />
0,0075<br />
0,0089<br />
0,0105<br />
0,0188<br />
0,0376<br />
0,0615<br />
0,1168<br />
<br />
§å thÞ chuÈn cña dung dÞch chuÈn ®−îc dÉn ra ë c¸c h×nh 1, 2, 3, 4, 5 t−¬ng øng.<br />
<br />
H×nh 1: §å thÞ chuÈn cña dung dÞch Cr3+<br />
<br />
H×nh 2: §å thÞ chuÈn cña dung dÞch Mn 2+<br />
<br />
21<br />
<br />
T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(42)/N¨m 2007<br />
<br />
H×nh 3: §å thÞ chuÈn cña dung dÞch Cu2+<br />
<br />
H×nh 4: §å thÞ chuÈn cña dung dÞch Pb2+<br />
<br />
Sau khi x©y dùng ®−îc ®−êng chuÈn<br />
x¸c ®Þnh hµm l−îng Crom, Mangan, §ång,<br />
Ch×, Cadimi, chóng t«i ®6 x¸c ®Þnh ®−îc hµm<br />
l−îng c¸c nguyªn tè trong c¸c mÉu n−íc ®6<br />
®−îc m6 ho¸ ký hiÖu ë b¶ng 1, kÕt qu¶ ®o F<br />
- AAS ®−îc dÉn ra ë b¶ng 4.<br />
H×nh 5: §å thÞ chuÈn cña dung dÞch Cd2+<br />
B¶ng 4: KÕt qu¶ x¸c ®Þnh hµm l−îng Crom, Mangan, §ång, Ch×, Cadimi nhê F – AAS<br />
(sè liÖu trung b×nh cña ba lÇn ®o)<br />
TT<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
<br />
22<br />
<br />
Ký hiÖu mÉu<br />
GT I<br />
GT II<br />
GS I<br />
GS II<br />
GS III<br />
GS IV<br />
SC I<br />
SC II<br />
Z159 I<br />
Z159 II<br />
Z159 III<br />
HVT I<br />
HVT II<br />
HVT III<br />
BV I<br />
BV II<br />
BT I<br />
BT II<br />
BT III<br />
KH-CN<br />
NL I<br />
NL II<br />
CTHC I<br />
CTHC II<br />
<br />
Cu<br />
0,073<br />
0,044<br />
0,043<br />
0,61<br />
0,071<br />
0,036<br />
0,077<br />
0,042<br />
0,101<br />
0,025<br />
0,014<br />
0,055<br />
0,032<br />
0,026<br />
0,024<br />
0,017<br />
0,059<br />
0,025<br />
0,047<br />
0,051<br />
0,037<br />
0,034<br />
0,091<br />
0,082<br />
<br />
Cr<br />
0,074<br />
0,048<br />
0,062<br />
0,047<br />
0,099<br />
0,062<br />
0,082<br />
0,095<br />
0,131<br />
0,059<br />
0,033<br />
0,065<br />
0,076<br />
0,043<br />
0,066<br />
0,027<br />
0,057<br />
0,038<br />
0,035<br />
0,075<br />
0,033<br />
0,044<br />
0,045<br />
0,025<br />
<br />
Hµm l−îng c¸c nguyªn tè (mg/l)<br />
Mn<br />
Pb<br />
0,053<br />
0,042<br />
0,553<br />
0,025<br />
0,028<br />
0,038<br />
0,513<br />
0,025<br />
0,012<br />
0,282<br />
0,240<br />
0,152<br />
0,022<br />
0,029<br />
0,015<br />
0,074<br />
0,493<br />
0,025<br />
0,012<br />
0,144<br />
0,015<br />
0,235<br />
0,025<br />
0,056<br />
0,006<br />
0,072<br />
0,013<br />
0,126<br />
0,194<br />
0,142<br />
0,133<br />
0,105<br />
0,015<br />
0,212<br />
0,134<br />
0,012<br />
0,115<br />
0,134<br />
0,012<br />
0,082<br />
0,186<br />
0,052<br />
0,015<br />
0,082<br />
0,025<br />
0,026<br />
0,015<br />
0,152<br />
<br />
Cd<br />
0,032<br />
0,018<br />
0,039<br />
0,039<br />
0,023<br />
0,017<br />
0,045<br />
0,033<br />
0,047<br />
0,048<br />
0,042<br />
0,026<br />
0,031<br />
0,031<br />
0,048<br />
0,021<br />
0,037<br />
0,033<br />
0,048<br />
0,047<br />
0,033<br />
0,031<br />
0,027<br />
0,026<br />
<br />
T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(42)/N¨m 2007<br />
<br />
Tõ c¸c d÷ liÖu ë b¶ng trªn, so s¸nh víi tiªu chuÈn n−íc s¹ch ViÖt Nam [4] ta thÊy hÇu hÕt<br />
c¸c mÉu n−íc mÆt ®é « nhiÔm ch× th−êng cao h¬n n−íc ngÇm. Hµm l−îng Crom, Cadimi trong<br />
mét sè mÉu ®Òu « nhiÔm cao so víi tiªu chuÈn n−íc s¹ch ViÖt Nam.<br />
3. KÕt luËn<br />
HiÖn nay chÊt l−îng n−íc suy gi¶m ®ang lan réng nhiÒu n¬i do « nhiÔm c¸c chÊt th¶i tõ<br />
c¸c khu c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i, c¸c khu ®«ng d©n c−. MÆt kh¸c l−îng<br />
n−íc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y th¶i ra m«i tr−êng ngµy cµng nhiÒu, g©y « nhiÔm cho nguån n−íc.<br />
Theo chóng t«i, ®Ó b¶o vÖ m«i tr−êng cÇn cã nh÷ng biÖn ph¸p sau:<br />
- CÇn xö lý s¬ bé nguån n−íc th¶i tr−íc khi ®æ ra m«i tr−êng xung quanh.<br />
- Gi¸o dôc, tuyªn truyÒn ý thøc b¶o vÖ m«i tr−êng trong nhµ tr−êng, c¬ quan, c¸c ®Þa<br />
ph−¬ng lµm cho mäi ng−êi nhËn thøc ®−îc b¶o vÖ m«i tr−êng lµ sù nghiÖp chung.<br />
- Tæ chøc nghiªn cøu vÒ mäi mÆt cña m«i tr−êng nh»m kiÓm so¸t sù « nhiÔm vµ b¶o vÖ<br />
m«i tr−êng tèt h¬n.<br />
Tãm t¾t<br />
HiÖn nay viÖc x¸c ®Þnh hµm l−îng c¸c ion kim lo¹i nÆng trong n−íc ë thµnh phè Th¸i<br />
Nguyªn cßn Ýt ®−îc nghiªn cøu. Do nhu cÇu kiÓm tra møc ®é « nhiÔm n−íc bëi c¸c kim lo¹i trªn<br />
lµ rÊt cÇn thiÕt. Do ®ã chóng t«i d6 tiÕn hµnh nghiªn cøu x¸c ®Þnh hµm l−îng c¸c nguyªn tè<br />
Cr«m, Mangan, §ång, Ch×, Cadimi trong n−íc th¶i c«ng nghiÖp, n−íc mÆt vµ n−íc ngÇm ë thµnh<br />
phè Th¸i Nguyªn. Tõ kÕt qu¶ thùc nghiÖm so víi tiªu chuÈn n−íc s¹ch ViÖt Nam cho thÊy møc<br />
®é « nhiÔm ch× trong n−íc mÆt th−êng cao h¬n so víi n−íc ngÇm. Hµm l−îng Crom, Cadimi<br />
trong mét sè mÉu ®Òu « nhiÔm cao so víi tiªu chuÈn n−íc s¹ch ViÖt Nam.<br />
Summary<br />
At present, the determination of dense metal ions content in water in Thai Nguyen city<br />
has not been fully investigated. Becau of the high demand for checking water pollution level by<br />
dense metals, we carried out a reseach to determinate content of Cromium, Manganium, Copper,<br />
Lead and Cadimium in industrial sewage, surface water and underground water in Thai Nguyen<br />
city. From the result of experiment, we compare it with Vietnamese pure water standard. It<br />
showed that the pollution level of lead on surface water is usually higher than on underground<br />
water; chromium and cadimi content in some samples are higher than Vietnamese pure water<br />
standard.<br />
Tµi liÖu tham kh¶o<br />
[1]. NguyÔn §¨ng §øc (2004); "øng dông ph−¬ng ph¸p quang phæ hÊp thô nguyªn tö x¸c ®Þnh<br />
hµm l−îng c¸c nguyªn tè g©y « nhiÔm m«i tr−êng n−íc ë khu vùc ®¹i häc S− ph¹m vµ mét sè n¬i kh¸c<br />
cña thµnh phè Th¸i Nguyªn" - §Ò tµi nghiªn cøu khoa häc cÊp Bé - §H Th¸i Nguyªn.<br />
[2,4] (1995); C¸c tiªu chuÈn Nhµ n−íc ViÖt Nam vÒ m«i tr−êng, tËp II, ChÊt l−îng n−íc, Hµ Néi.<br />
[3]. Ph¹m LuËn (1998); C¬ së lý thuyÕt ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ hÊp thô nguyªn tö - Khoa Ho¸<br />
- §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn - §¹i häc Quèc gia Hµ Néi .<br />
<br />
23<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
