XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG BÈO TÂY,<br />
RONG ĐUÔI CHỒN VÀ RONG XƢƠNG CÁ TẠI 3 NGUỒN NƢỚC Ở<br />
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN<br />
<br />
Lê Hữu Thiềng*, Lê Huy Hoàng<br />
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Trong bài báo này, chúng tôi xác định hàm lượng một số kim loại nặng: đồng(Cu),<br />
chì(Pb), kẽm(Zn), crôm(Cr), cadimi(Cd) trong bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá,<br />
sống trong ba môi trường nước khác nhau ở thành phố Thái Nguyên. Kết quả cho thấy:<br />
hàm lượng mỗi kim loại trong bèo tây nhiều hơn ở rong đuôi chồn, rong xương cá. Tổng<br />
hàm lượng các kim loại trong cả ba loài cây lấy ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 nhiều<br />
hơn ở ao dân cư phường Tân Thịnh và trong hồ Thổ Hồng.<br />
Từ khóa: Kim loại nặng, bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá, Thái Nguyên.<br />
<br />
<br />
<br />
MỞ ĐẦU<br />
Trên thế giới, việc sử dụng các thực vật<br />
thủy sinh để đánh giá chất lượng môi<br />
trường nước đã đạt nhiều thành tựu có ý<br />
nghĩa khoa học và thực tiễn [2,3,4]. Ở<br />
Việt Nam hướng nghiên cứu này còn rất<br />
mới mẻ, chỉ có số ít công trình nghiên<br />
cứu đã công bố.<br />
Trong thành phố Thái Nguyên số ao, hồ,<br />
suối chảy qua có các thực vật thủy sinh<br />
sống tương đối nhiều. Để bước đầu có<br />
cơ sở đánh giá khả năng hấp thụ, tích lũy<br />
một số kim loại nặng từ môi trường nước<br />
của bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương<br />
cá, chúng tôi xác định hàm lượng đồng,<br />
chì, kẽm, crôm, cadimi có trong chúng.<br />
THỰC NGHIỆM<br />
Hoá chất và thiết bị<br />
Hóa chất<br />
Các hoá chất được sử dụng bao gồm:<br />
HNO3, HCl, HClO4, Mg(NO3)2 , nước cất<br />
hai lần, đều thuộc loại tinh khiết PA.<br />
Thiết bị<br />
Hàm lượng một số kim loại nặng được<br />
xác định trên máy đo phổ hấp thụ nguyên<br />
tử Thermo của Anh. Ngoài ra chúng tôi<br />
<br />
<br />
Lê Hữu Thiềng, Tel: 0982859002<br />
<br />
còn sử dụng một số thiết bị và các dụng<br />
cụ khác như tủ sấy Jeiotech (Hàn Quốc),<br />
lò nung (Trung Quốc), chén thạch anh,<br />
bình Kendan....<br />
Lấy mẫu<br />
Bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá<br />
cùng<br />
lấy ở ba vị trí khác nhau trong thành phố<br />
Thái Nguyên.<br />
- Mẫu 1: lấy ở suối cạnh nhà máy cơ<br />
khí Z 115.<br />
- Mẫu 2: lấy ở ao dân cư phường Tân<br />
Thịnh.<br />
- Mẫu 3: lấy ở hồ Thổ Hồng, thuộc khu<br />
bắc của hồ Núi Cốc<br />
Thời gian lấy các mẫu<br />
- Bèo tây: lấy tháng 5 và tháng 12 năm<br />
2008<br />
- Rong đuôi chồn, rong xương cá lấy tháng<br />
12 năm 2008. Các mẫu cây lấy ngẫu nhiên<br />
được rửa sạch bằng nước máy sau đó<br />
bằng nước cất, đem cắt nhỏ rồi sấy khô ở<br />
850C trong 45 giờ [4].<br />
Xác định hàm lƣợng đồng, chì, kẽm,<br />
crôm, cadimi bằng phƣơng pháp phổ<br />
hấp thụ nguyên tử ngọn lửa F-AAS<br />
-Quy trình chuẩn bị mẫu phân tích<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.Lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Lê Hữu Thiềng và cs<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Cân 1 gam mỗi loại mẫu cây đã nghiền<br />
mịn cho vào chén thạch anh, thêm 0,25<br />
gam Mg(NO3)2,<br />
1 ml HNO3 35%; trộn đều, đem nung 3<br />
giờ đầu ở 4500C , sau đó ở nhiệt độ<br />
5500C trong thời gian 2 giờ. Hòa tan tro<br />
thu được của bèo tây bằng dung dịch<br />
HCl 2N, của tro rong đuôi chồn và rong<br />
xương cá bằng hỗn hợp HNO3 : HClO4<br />
theo tỉ lệ 4:1 về thể tích (hòa tan tro trong<br />
bình Kendan, đun sôi nhẹ để tan hết cặn)<br />
. Định mức các dung dịch thu được bằng<br />
nước cất hai lần đến thể tích xác định rồi<br />
<br />
59(11): 28 - 31<br />
<br />
đem xác định hàm lượng các kim loại<br />
bằng phép đo F-AAS [4,5].<br />
- Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên<br />
tử.<br />
Theo [1], các điều kiện đo phổ hấp thụ<br />
nguyên tử của đồng, chì, kẽm, crôm,<br />
cadimi phù hợp, đã khảo sát và chọn<br />
,được chỉ ra ở bảng 1.<br />
Mỗi mẫu phân tích được lặp lại 3 lần.<br />
Các số liệu xử lý bằng phần mềm<br />
SOLAAR AA system. Hàm lượng các<br />
kim loại được biểu diễn theo mg/kg<br />
trọng lượng tươi.<br />
<br />
Bảng 1. Các điều kiện đo phổ F-AAS của đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi<br />
Nguyên<br />
tố<br />
<br />
Bƣớc<br />
sóng<br />
(nm)<br />
<br />
Khe đo<br />
(nm)<br />
<br />
Cƣờng độ<br />
đèn HCL<br />
<br />
Chiều cao<br />
đèn (mm)<br />
<br />
Tốc độ dòng<br />
khí(ml/phút)<br />
<br />
Khoảng<br />
tuyến tính<br />
(mg/l)<br />
<br />
Cu<br />
<br />
324.8<br />
<br />
0.02 0.50<br />
<br />
80.00<br />
<br />
7.00<br />
<br />
1.20<br />
<br />
0-3<br />
<br />
Pb<br />
<br />
217.0<br />
<br />
0.20 0.50<br />
<br />
80.00<br />
<br />
7.00<br />
<br />
1.20<br />
<br />
0-5<br />
<br />
Zn<br />
<br />
232.0<br />
<br />
0.20 0.50<br />
<br />
80.00<br />
<br />
7.00<br />
<br />
1.20<br />
<br />
0-5<br />
<br />
Cr<br />
<br />
357.9<br />
<br />
0.20 0.50<br />
<br />
80.00<br />
<br />
7.00<br />
<br />
1.20<br />
<br />
0-10<br />
<br />
Cd<br />
<br />
213.9<br />
<br />
0.20 0.50<br />
<br />
80.00<br />
<br />
7.00<br />
<br />
1.20<br />
<br />
0-5<br />
<br />
Bảng 2. Hàm lượng đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi trong bèo tây (mg/kg trọng lượng tươi)<br />
Thời gian<br />
lấy mẫu<br />
<br />
Tháng 5<br />
<br />
Tháng 12<br />
<br />
Mẫu<br />
<br />
Hàm lƣợng kim loại ( mg /kg)<br />
Cu<br />
<br />
Pb<br />
<br />
Zn<br />
<br />
Cr<br />
<br />
Cd<br />
<br />
1<br />
<br />
0,5756<br />
<br />
1,6821<br />
<br />
0,3624<br />
<br />
0,6403<br />
<br />
0,9442<br />
<br />
2<br />
<br />
0,7135<br />
<br />
1,2452<br />
<br />
0,1944<br />
<br />
0,2379<br />
<br />
0,1238<br />
<br />
3<br />
<br />
0,0567<br />
<br />
0,0256<br />
<br />
0,0096<br />
<br />
0,0160<br />
<br />
0,0252<br />
<br />
1<br />
<br />
1,2338<br />
<br />
2,5366<br />
<br />
0,6110<br />
<br />
1,0317<br />
<br />
1,6804<br />
<br />
2<br />
<br />
0,9395<br />
<br />
1,7649<br />
<br />
0,2664<br />
<br />
0,3545<br />
<br />
0,2729<br />
<br />
3<br />
<br />
0,0733<br />
<br />
0,0401<br />
<br />
0,0651<br />
<br />
0,0227<br />
<br />
0,0446<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.Lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Lê Hữu Thiềng và cs<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
59(11): 28 - 31<br />
<br />
Hình 1. So sánh hàm lượng một số kim loại<br />
(mg/kg trọng lượng tươi) trong bèo tây lấy tháng<br />
5 năm 2008<br />
<br />
Hình 2. So sánh hàm lượng một số kim loại<br />
(mg/kg trọng lượng tươi) trong bèo tây lấy tháng<br />
12 năm 2008<br />
<br />
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br />
Kết quả xác định hàm lƣợng đồng, chì,<br />
kẽm, crôm, cadimi trong bèo tây<br />
Các số liệu thực nghiệm của quá trình<br />
phân tích được chỉ ra ở bảng 2, biểu diễn<br />
trên hình 1.<br />
Kết quả cho thấy tổng hàm lượng các<br />
kim loại đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi<br />
trong bèo tây lấy ở hai thời gian khác<br />
nhau trong năm ở suối cạnh nhà máy cơ<br />
khí Z 115 đều nhiều hơn ở ao dân cư<br />
phường Tân Thịnh và hồ Thổ Hồng (của<br />
bèo tây tháng 5 nhiều hơn gấp ~ 1,7 lần<br />
ở ao dân cư phường Tân Thịnh, ~ 31 lần<br />
ở hồ Thổ Hồng; của bèo lấy tháng 12<br />
nhiều hơn gấp tương ứng ~ 2 lần và 29<br />
lần ).<br />
Trong bèo tây ở suối cạnh nhà máy cơ<br />
khí Z 115 và ở ao dân cư phường Tân<br />
Thịnh có hàm lượng chì nhiều nhất, hàm<br />
lượng kẽm ít nhất so với các kim loại<br />
khác. Ở hồ Thổ Hồng hàm lượng đồng<br />
nhiều nhất, hàm lượng kẽm ít nhất.<br />
So sánh hàm lượng kim loại giữa các vị<br />
trí lấy mẫu cây, hàm lượng chì biến đổi<br />
nhiều nhất (chì trong bèo tây lấy tháng 5<br />
ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 nhiều<br />
hơn gấp 66 lần, lấy tháng 12 nhiều hơn<br />
63 lần của bèo ở hồ Thổ Hồng ). Với<br />
đồng, kẽm, crôm, cadimi hàm lượng biến<br />
đổi tương ứng lần lượt là 10 và 17 lần; 38<br />
và 9 lần; 40 và 45 lần; 37 và 38 lần.<br />
Hàm lượng mỗi kim loại trong các mẫu<br />
bèo lấy tháng 12 nhiều hơn lấy tháng 5<br />
trong cùng năm, đó là do độ tuổi mà khả<br />
<br />
năng tích lũy các kim loại của nó khác<br />
nhau [2].<br />
Kết quả xác định hàm lƣợng đồng, chì,<br />
kẽm. crôm, cadimi trong rong đuôi<br />
chồn, rong xƣơng cá<br />
Các số liệu thực nghiệm được chỉ ra ở<br />
bảng 3, biểu diễn trên hình 3 và hình 4.<br />
Kết quả cho thấy tổng hàm lượng các<br />
kim loại đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi<br />
trong rong đuôi chồn, rong xương cá lấy<br />
ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 là<br />
nhiều nhất, ở hồ Thổ Hồng là ít nhất<br />
(nhiều hơn gấp 15 lần trong rong đuôi<br />
chồn, 19 lần trong rong xương cá). Trong<br />
đó hàm lượng kẽm biến đổi rất rộng (từ<br />
0,0631 mg/kg tới 1,0277 mg/kg trong<br />
rong đuôi chồn; từ 0,0685 mg/kg tới<br />
0,6541 mg/kg trong rong xương cá).<br />
Độ biến đổi hàm lượng đồng là ít nhất<br />
(0,3370 mg/kg ) trong rong đuôi chồn,<br />
crôm là ít nhất (0,1406 mg/kg) trong rong<br />
xương cá. Hàm lượng của các kim loại<br />
còn lại trong mỗi loài cây biến đổi tương<br />
đối đồng đều, ở cùng cấp hàm lượng.<br />
So sánh hàm lượng các kim loại đồng,<br />
chì, kẽm, crôm, cadimi trong các cây<br />
cùng lấy ở ba vị trí khác nhau nhận thấy:<br />
tổng hàm lượng các kim loại trong bèo<br />
tây nhiều hơn trong rong đuôi chồn và<br />
rong xương cá. Hàm lượng đồng, chì,<br />
cadimi trong bèo tây là nhiều, còn trong<br />
rong đuôi chồn, rong xương cá có hàm<br />
lượng nhiều là kẽm, cadimi, crôm.<br />
Hàm lượng của mỗi kim loại, tổng hàm<br />
lượng của các kim loại trong bèo tây,<br />
rong đuôi chồn, rong xương cá lấy ở suối<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.Lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Lê Hữu Thiềng và cs<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
cạnh nhà máy cơ khí Z 115 đều cao hơn<br />
ở ao dân cư phường Tân Thịnh và hồ<br />
Thổ Hồng. Như vậy, tương quan giữa<br />
hàm lượng các kim loại trong các loài cây<br />
lấy ở cùng vị trí là mối tương quan theo<br />
chiều thuận. Có thể trong nước suối cạnh<br />
nhà máy cơ khí Z 115 có chứa các kim<br />
loại đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi với hàm<br />
lượng nhiều hơn. Đây có thể là nguyên<br />
nhân chính để có sự hấp thụ và tích lũy<br />
các kim loại nặng trên khác nhau trong<br />
bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá.<br />
Một số kết quả nghiên cứu ở Nigeria cho<br />
thấy: hầu hết các loại thực vật rất nhạy<br />
cảm với sự có mặt của các ion kim loại,<br />
thậm chí ở nồng độ rất thấp. Tuy nhiên,<br />
một số loài thực vật thủy sinh như bèo<br />
tây, các loại rong, tảo, ..., chúng không<br />
chỉ có khả năng sống trong môi trường bị<br />
ô nhiễm bởi các kim loại nặng mà còn có<br />
khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại<br />
nặng trong các bộ phận khác nhau của<br />
chúng. Dựa vào hàm lượng cao của các<br />
kim loại nặng trong thực vật thủy sinh có<br />
thể cho biết mức độ ô nhiễm của các<br />
nguồn nước. [5].<br />
<br />
59(11): 28 - 31<br />
<br />
bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá<br />
sống ở một số nguồn nước ở thành phố<br />
Thái Nguyên, chúng tôi rút ra kết luận:<br />
- Bèo tây, rong đuôi chồn, rong xương cá<br />
lấy ở suối cạnh nhà máy cơ khí Z115, ao<br />
dân cư thuộc phường Tân Thịnh, hồ Thổ<br />
Hồng thuộc thành phố Thái Nguyên có<br />
khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại<br />
nặng: đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi.<br />
- Có sự khác nhau đáng kể về hàm<br />
lượng các kim loại nặng đồng, chì, kẽm,<br />
crôm, cadimi trong bèo tây, rong đuôi<br />
chồn, rong xương cá. Hàm lượng kim loại<br />
vượt trội trong bèo tây là đồng, chì,<br />
cadimi; trong rong đuôi chồn, rong xương<br />
cá là kẽm, cadimi, crôm.<br />
- Tổng hàm lượng các kim loại trong bèo<br />
tây, rong đuôi chồn, rong xương cá lấy ở<br />
suối cạnh nhà máy cơ khí Z 115 nhiều<br />
hơn đáng kể so với lấy ở ao dân cư<br />
phường Tân Thịnh và hồ Thổ Hồng.<br />
Các đặc điểm này là cơ sở để nghiên<br />
cứu tiếp, định lượng khả năng hấp thụ,<br />
tích lũy các kim loại nặng của bèo tây,<br />
rong đuôi chồn, rong xương cá và từ đó<br />
có thể dự đoán mức độ ô nhiễm môi<br />
trường của nguồn nước ở thành phố Thái<br />
Nguyên.<br />
<br />
KẾT LUẬN<br />
Qua phân tích hàm lượng các kim loại<br />
nặng: đồng, chì, kẽm, crôm, cadimi trong<br />
<br />
Bảng 3. Hàm lượng một số kim loại nặng trong rong đuôi chồn, rong xương cá ( mg/kg trọng<br />
lượng tươi)<br />
Hàm lƣợng kim loại ( mg /kg)<br />
Cây<br />
<br />
Rong đuôi chồn<br />
<br />
Rong xương cá<br />
<br />
Mẫu<br />
Cu<br />
<br />
Pb<br />
<br />
Zn<br />
<br />
Cr<br />
<br />
Cd<br />
<br />
1<br />
<br />
0,3756<br />
<br />
0,5168<br />
<br />
1,0277<br />
<br />
0,5339<br />
<br />
0,6337<br />
<br />
2<br />
<br />
0,2645<br />
<br />
0,2405<br />
<br />
0,4285<br />
<br />
0,1038<br />
<br />
0,2520<br />
<br />
3<br />
<br />
0,0386<br />
<br />
0,0364<br />
<br />
0,0631<br />
<br />
0,0158<br />
<br />
0,0477<br />
<br />
1<br />
2<br />
<br />
0,5171<br />
0,3003<br />
<br />
0,4230<br />
0,2151<br />
<br />
0,6541<br />
0,3503<br />
<br />
0,1654<br />
0,1038<br />
<br />
0,3111<br />
0,1743<br />
<br />
3<br />
<br />
0,0194<br />
<br />
0,0123<br />
<br />
0,0685<br />
<br />
0,0248<br />
<br />
0,0165<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.Lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Lê Hữu Thiềng và cs<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Hình 3. So sánh hàm lượng một số kim loại<br />
(mg/kg trọng lượng tươi) trong rong đuôi chồn<br />
<br />
59(11): 28 - 31<br />
<br />
Hình 4. So sánh hàm lượng một số kim loại<br />
(mg/kg trọng lượng tươi) trong rong xương cá<br />
<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. Phạm Luận (1998). Cơ sở lý thuyết của<br />
phương pháp phân tích phổ phát xạ và hấp<br />
thụ nguyên tử. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.<br />
[2]. Gabriela Jamnická, Richard Hrivnák ,<br />
Helena Ot’ahel’ová , Marek Skoršepa , Milan<br />
Valachoviě (2007). “Heavy metals content in<br />
aquatic plant species from some aquatic<br />
biotopes in Slovakia”.File:http: //wwwoeniad.org.<br />
[3]. Jorie Wilson & Dr. James Moore (1997).<br />
“Chromiun and zinc uptake in Elodea densa<br />
and Ceratophyllum demersum: Applications<br />
for bioremediation”. Oregon State University<br />
Bioresource<br />
Research 4017 Ag&Life<br />
Science Corvallis, OR 97331 – 7304.<br />
[4]. N. Osmodovskaya, V. Kurilenko (2005).<br />
“Macrophytes in phytoremediation of heavy<br />
metal contaminated water and Sediments in<br />
urban in land ponds”. Geophysical Research<br />
Abstracts, Vol.7, 10510.<br />
[5]. 5.Y. Ogunlade (2000). “Notes on<br />
untilization of water hyacinth (Eichhornia<br />
crassipes) as a means of pollution control”.<br />
Department of Chemistry, Adeyemi College of<br />
Education, Ondo, Ondo State, Nigeria<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.Lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
