Phân tích dạng kim loại nặng (As, Cr) trong trầm tích bề mặt thuộc lưu vực sông Cầu – tỉnh Thái Nguyên

Bài viết áp dụng quy trình chiết đơn để xác định các dạng kim loại của Asen (As), Crom (Cr) trong trầm tích bề mặt lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Kết quả cho thấy, Asen và Crom tồn tại chủ yếu ở dạng cặn dư (F5), ngoài ra còn tìm thấy ở dạng liên kết với oxit sắt – mangan, liên kết hữu cơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích dạng kim loại nặng (As, Cr) trong trầm tích bề mặt thuộc lưu vực sông Cầu – tỉnh Thái NguyênNghiên cứu khoa học công nghệPHÂN TÍCH DẠNG KIM LOẠI NẶNG (As, Cr) TRONG TRẦM TÍCH BỀ MẶT THUỘC LƯU VỰC SÔNG CẦU – TỈNH THÁI NGUYÊN Phạm Thị Thu Hà1*,Vũ Xuân Hòa1, Bùi Minh Quý1, Vương Trường Xuân1, Nguyễn Thị Ánh Tuyết2 Tóm tắt: Bài báo áp dụng quy trình chiết đơn để xác định các dạng kim loại của Asen (As), Crom (Cr) trong trầm tích bề mặt lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Kết quả cho thấy, Asen và Crom tồn tại chủ yếu ở dạng cặn dư (F5), ngoài ra còn tìm thấy ở dạng liên kết với oxit sắt – mangan; liên kết hữu cơ. Hàm lượng tổng của Cr>As, sự phân bố của As khá đồng đều ở các vị trí lấy mẫu còn Cr thì không. Thông qua giá trị chỉ số tích lũy địa chất (Igeo), chỉ số đánh giá rủi ro (RAC) và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích (QCVN 43:2012/BTNMT) đã đánh giá được mức độ ô nhiễm của 2 kim loại trên trong các mẫu trầm tích.Từ khóa: Chiết đơn; Dạng kim loại; Kim loại nặng; Trầm tích; Asen; Crom; ICP-MS. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các lưu vực sông, cửa sông, cửa biển thường là nơi tích tụ các chất ô nhiễm có nguồngốc từ nội địa, do nhiều nguyên nhân như xây dựng đường ống, xử lý và thải bỏ nước thải,khai thác mỏ, hoạt động công nghiệp ... Trong môi trường này, trầm tích có vai trò quantrọng trong việc tích lũy các kim loại nặng (KLN). Ô nhiễm trầm tích là một trong nhữngchỉ số cho việc dự báo các rủi ro sinh thái tiềm ẩn trong hệ thống thủy sinh. Lưu vực sôngCầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên là khu vực có nhiều mỏ khoáng sản và tập trungnhiều các khu công nghiệp nên dẫn đến nguy cơ ô nhiễm các KLN trong trầm tích là rấtlớn. Đã có một số nghiên cứu về trầm tích thuộc lưu vực sông Cầu – Tỉnh Thái Nguyên,nhưng các nghiên cứu này mới tập trung chủ yếu vào 4 kim loại Cd, Cu, Pb và Zn [1-3].Ngoài ra ở công bố trước chúng tôi cũng đã đánh giá mức độ rủi ro của một số KLN nhưFe, Co, Mn, Ni [4], vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu về haikim loại Asen (As) và Crom (Cr), đây là hai kim loại tương đối phổ biến nên có thể dẫnđến việc phát tán ra môi trường. Các KLN khi tích lũy trong trầm tích có thể bị hấp thụ bởicác sinh vật, hoặc có thể bị hòa tan và đi vào môi trường nước, điều này tùy thuộc vào cácdạng tồn tại của chúng và các điều kiện hóa lý của nước, do đó, trong nghiên cứu về KLNtrong trầm tích cần thiết phải xác định được các dạng tồn tại của chúng, để từ đó đánh giámức độ hoạt động cũng như ảnh hưởng của chúng đối với hệ sinh thái. Để xác định cácdạng kim loại của As và Cr, trong nghiên cứu này chúng tôi cũng áp dụng quy trình chiếtđơn dựa trên quy trình BCR [5] và Tessier đã được cải tiến [6], giống như quy trình chiếtFe, Co, Mn, Ni mà chúng tôi đã công bố [4] để tách 4 dạng chính của các kim loại As, Crgồm: dạng trao đổi và liên kết với cacbonat, dạng liên kết với oxit của sắt và mangan, dạngliên kết với hợp chất hữu cơ, dạng bền trong cấu trúc trầm tích [7]. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Thiết bị và dụng cụ - Máy phân tích phổ ICP-MS Nexion 300Q của hãng Perkin Elmer– Phòng Lab củaSGS – Núi Pháo – Thái Nguyên. - Các loại dụng cụ thủy tinh đều được ngâm rửa bằng HNO3, sau đó, rửa sạch bằngnước cất, làm khô và bảo quản trước khi sử dụng.2.2. Hóa chấtTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 55, 06 - 2018 139 Hóa học & Kỹ thuật môi trường Do yêu cầu nghiêm ngặt của phép đo, các loại hóa chất được sử dụng đều là hóa chấttinh khiết của hãng Merck – Gemany (HOAc, NH2OH.HCl, HNO3, HCl, NH4Oac). Dungdịch chuẩn As, Cr đều được pha từ dung dịch chuẩn gốc 1000 ppm của hãng Merck.2.3. Địa điểm nghiên cứu Mẫu trầm tích được lấy tại 8 vị trí dọc theo lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh TháiNguyên.Vị trí lấy mẫu được đưa ra ở bảng 1. Bảng 1. Vị trí lấy mẫu trầm tích. Mẫu Tọa độ Ghi chú SC01 N: 21o 35’ 56,4” - E: 105o 50’ 20,7” Gần Cầu Gia Bảy SC02 N: 21o 36’ 20,5” - E: 105o 51’ 24,9” Gần Cầu Oánh o o SC03 N: 21 36’ 08,5” - E: 105 51’ 24,0” Gần Cầu Phao Linh Sơn SC04 N: 21o 34’ 56,0” - E: 105o 51’ 50,6” Gần Cầu Huống Thượng SC05 N: 21o 34’ 38,2” - E: 105o 51’ 39,8” Gần ngòi Núi Truyện SC06 N: 21o 34’ 10,2” - E: 105o 51’ 56,9” Gần ngòi Trại Bầu o o SC07 N: 21 34’ 22,8” - E: 105 52’ 21,8” Dưới ngòi Làng Cậy SC08 N: 21o 34’ 26,1” - E: 105o 52’ 35,7” Gần đập Ba Đa2.4. Lấy mẫu, ...