Luận văn Xác định hàm lượng cd, pb trong đất, nước và cây trồng tại xã Đồng tháp, Đan phượng, Hà nội bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------- ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Cd, Pb TRONG ĐẤT, NƢỚC VÀ CÂY TRỒNG TẠI XÃ ĐỒNG THÁP, ĐAN PHƢỢNG, HÀ NỘI BẰNG PHƢƠNG PHÁP HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KHÔNG NGỌN LỬA (GF-AAS) Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH Mã số chuyên ngành: 60440118 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC \ HÀ NỘI-2016 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận văn Trong nhiều năm gần đây kinh tế nước ta có nhiều thay đổi, hàng loạt khu công nghiệp ra đời, đặc biệt có nhiều cơ sở sản xuất doanh nghiệp không tuân thủ quy trình hoặc trốn tránh trách nhiệm xử lý nguồn nước thải trước khi đưa ra môi trường làm gia tăng tình trạng ô nhiễm các chất độc hại trong đó có kim loại nặng. Việc nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng các kim loại nặng trong môi trường đất, nước và các mẫu sinh học tại các khu công nghiệp cũng như đánh giá mối tương quan hàm lượng của chúng phục vụ nghiên cứu và bảo vệ môi trường được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Để xác định hàm lượng Cd và Pb trong các loại mẫu khác nhau, người ta có thể dùng nhiều kỹ thuật phân tích khác nhau trong đó có phương pháp hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS). Phương pháp có độ nhạy cao, cho kết quả có độ chính xác và độ tin cậy cao dễ dàng áp dụng cho nhiều phòng thí nghiệm Mục tiêu của luận văn là phân tích xác định hàm lượng các kim loại nặng Cd và Pb trong mẫu đất, nước, cây trồng trên cơ sở tối ưu hóa các điều kiện đo và đánh giá phương pháp phân tích. Xây dựng mô hình đánh giá tác động môi trường xung quanh một điểm công nghiệp nằm trên địa bàn xã Đồng Tháp, Đan Phượng, Hà Nội bằng phương pháp thống kê đa biến đánh giá mối tương quan và phân tích phương sai (ANOVA), kiểm tra đánh giá hàm lượng Cd và Pb độc hại phát thải ra môi trường 2. Nội dung nghiên cứu - Tìm điều kiện tối ưu xác định Pb và Cd trong đất, nước và cây trồng bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) - Đánh giá phương pháp, đánh giá độ lặp, độ đúng bằng mẫu chuẩn so sánh của IAEA. - Phân tích mâũ thưc̣ tế. - Xử lý thống kê số liêụ phân tích, đánh giá yếu tố ảnh hưởng tới kết quả phân tích bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA, đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng Cd và Pb trong đất, nước và cây trồng xung quanh khu vực nghiên cứu. 3. Bố cuc̣ của luâṇ văn Luâṇ văn đươc̣ bố cuc̣ gồm phần mở đầu, nôị dung, kết luâṇ, danh muc̣ tài liêụ tham khảo và phu ̣luc̣. Nôị dung chia làm ba chương: Chương 1. Tổng quan; chương 2. Thưc̣ nghiêṃ; chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Chƣơng 1. TỔNG QUAN 1.1. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới 1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam 1.2. Kim loại nặng trong môi trƣờng 1.2.1. Dạng tồn tại của kim loại nặng trong môi trường 1.2.2. Độc tính của kim loại nặng Cd và Pb 1.3. Các phƣơng pháp xác định Cd và Pb 1.3.1. Phương pháp điện hóa 1.3.1.1. Phương pháp Von-Ampe hòa tan 1.3.1.2. Phương pháp cực phổ 1.3.2. Phương pháp quang phổ 1.3.2.1. Phương pháp phổ hấp thụ UV-VIS 1.3.2.2. Phương pháp quang phổ phát xạ AES 1.3.2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ AAS Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có nhiều ưu việt như: độ nhạy, độ chính xác cao, lượng mẫu tiêu thụ ít, tốc độ phân tích nhanh. Kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu phân tích trong cuvet graphit nhờ năng lượng nhiệt của dòng điện có công suất lớn, ta có phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) có độ nhạy cao hơn kĩ thuật ngọn lửa 50 – 1000 lần; cỡ 0,1 – 1ppb và sai số không vượt quá 15% 1.3.3 Phương pháp huỳnh quang 1.3.4. Phương pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) 1.4. Phƣơng pháp phân huỷ mẫu xác định lƣợng vết kim loại trong mẫu đất và mẫu thực vật 1.5. Xử lý thống kê số liệu phân tích 1.5.1. Phân tích phương sai đa biến (ANOVA) ANOVA là phương pháp phân tích phương sai đó là phân tích tác động của một hay nhiều yếu tố cố định đến kết quả thí nghiệm qua tham số phương sai. Đó có thể là ảnh hưởng của một hay nhiều yếu tố hay ảnh hưởng tương hỗ của những yếu tố đó. Nói cách khác, phân tích phương sai là làm thí nghiệm theo qui hoạch trước nhằm khảo sát ảnh hưởng có nghĩa của các yếu tố đến kết quả thí nghiệm qua việc đánh giá phương sai theo chuẩn Fisher. Mục đích của ANOVA gồm - So sánh nhiều giá trị trung bình, các nhóm số liệu được lập ra bởi các biến độc lập với các nhóm khác nhau trong tập số liệu chứa các biến độc lập - Nhận ra các biến độc lập khác nhiều nhất với biến phụ thuộc - Dùng để đánh giá ảnh hưởng của những nguồn sai số khác nhau đến dãy kết quả thí nghiệm từ đó đánh giá được ảnh hưởng của các nguồn sai số đến sự phân bố mẫu. 1.5.2. Phân tích tương quan Phân tích tương quan được dùng để đánh giá mối quan hệ giữa hai hay nhiều biến thông qua hệ số tương quan. Hai loại hệ số tương quan thường dùng nhất là hệ số tương quan Pearson hoặc Spearmen. Hệ số tương quan r biểu thị mức độ quan hệ tuyến tính giữa hai biến. Khi r càng gần 0 thì quan hệ càng lỏng lẻo, ngược lại khi r càng gần 1 hoặc -1 thì quan hệ càng chặt chẽ (r > 0 có quan hệ thuận và r < 0 có quan hệ nghịch). Trường hợp r = 0 thì giữa các biến không có quan hệ. Chƣơng 2. PHẦN THỰC NGHIỆM 2.1. Đối tƣợng và địa điểm nghiên cứu 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu - Mẫu đất bề mặt, cây trồng theo các vị trí cách tường bao theo thứ tự (cạnh bể thải, 3m, 6m, 8m và 15m) ở mỗi vị trí mỗi loại mẫu lấy 5 mẫu để đối chứng. - Mẫu nước trong bể chứa nước thải, nước bề mặt ở gần khu vực sản xuất, các loại mẫu đều được lấy định kỳ theo 2 mùa (mùa mưa và mùa khô). 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu Điểm công nghiệp đóng tại địa bàn xã Đồng Tháp, huyện Đan Phượng, Hà Nội (tọa độ 21°5'8"N; 105°38'56"E). Đây là cơ sở sản xuất bột kẽm oxit chủ yếu từ xỉ kẽm, đã có thời gian hoạt động sản xuất trên 20 năm, do đó đất, nước, cây trồng xung quang khu vực này có nguy cơ nhiễm kim loại nặng rất cao nhất là Cd và Pb. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu 2.2.1.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu Mẫu nước lấy mẫu theo TCVN 6663-3 : 2008 (ISO 5667-3: 2003) Mẫu đất lấy mẫu theo TCVN 5297:1995 Mẫu cây trồng lấy mẫu theo TCVN 9610:2011 2.2.1.2. Phương pháp xử lý mẫu - Phương pháp xử lý mâũ đất Phá mẫu ướt trong chén Platin với HNO3, HF, H2O2 30% - Phương pháp xử lý mâũ cây trồng Phá mẫu bằng hệ bình Keldan với HNO3 đặc, H2O2 30% 2.2.2. Phƣơng pháp phân tích Lựa chọn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kỹ thuật không ngọn lửa để xác định hàm lượng Cd và Pb trong mẫu đất, nước, cây trồng. Thí nghiệm thực hiện trên hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS vario 6 của hãng Analytik Jena AG. 2.2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu Các số liệu được lặp lại, phân tích hồi qui hay xử lý thống kê đa biến(ANOVA) bằng phần mềm máy tính excel; MINITAB 14; Origin 6.0 2.4. Hóa chất và dụng cụ Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tối ƣu hóa các điều kiện xác định Pb và Cd bằng phƣơng pháp GF-AAS 3.1.1. Khảo sát chọn độ rộng khe đo Khe đo phải được chọn phù hợp với từng vạch phổ sao cho tín hiệu đủ nhạy, đạt độ ổn định cao và lấy được toàn bộ pic phổ, loại bỏ được sự chen lấn vạch phổ của các nguyên tố khác ở bên vạch phổ nghiên cứu. Đối với hệ máy AAS vario 6 - Analytik Jena AG chúng tôi khảo sát khe đo là 0,2; 0,5; 0,8 và 1,2 nm. Qua khảo sát lựa chọn được độ rộng khe đo là 0,5 nm đói với Pb và độ rộng khe đo là 0,8 nm đối với Cd. Ở điều kiện này, 100% diện tích pic của vạch phổ sẽ nằm trong khe đo. 3.1.2. Khảo sát điều kiện nguyên tử hóa mẫu Để chọn được nhiệt độ tro hóa và nguyên tử hóa mẫu phù hợp chúng tôi tiến hành khảo sát với dung dịch chuẩn Pb 5ppb trong HNO3 0,5% có nền NH4H2PO4 0,01% và Cd 2ppb trong HNO3 0,5% có nền Mg(NO3)2 0,01% + Pd(NO3)2 0,01% 0.10.12345 250300350400450500550600 A b s Nhiệt độ ( 0C) Ảnh hƣởng nhiệt độ tro 0.20.24683 250300350400450500550600 A b s Nhiệt độ ( 0C) Ảnh hƣởng nhiệt độ tro hóa đến Dựa vào đồ thị sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nhiệt độ tro hóa mẫu và nguyên tử hóa mẫu lựa chọn nhiệt độ tro hóa để đo phổ của Cd là 350 0C; Pb là 450 0C và nhiệt độ tro hóa để đo phổ của Cd là 1350 0C; Pb là 1500 0C cho độ hấp thụ quang của Cd lớn nhất ở và của Pb lớn nhất. 3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo 3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit Do quá trình xử lý mẫu phần lớn sử dụng axit HNO3 nên tiến hành khảo sát nồng độ axit này đến độ hấp thụ quang của Cd và Pb. Kết quả cho thấy khi sử dụng axit HNO3 0,5% độ hấp thụ quang của cả Pb và Cd cao nhất. Vì vậy, lựa chọn axit HNO3 0,5% làm môi trường cho mẫu phân tích 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền Kỹ thuật không ngọn lửa có độ nhạy, độ chọn lọc cao nhưng ảnh hưởng của nền mẫu đến cường độ hấp thụ của Cd và Pb là rất lớn, nhất là trong các nền phức tạp.Vì vậy, để có được kết quả có độ chính xác cao ta phải tìm cách giảm hoăc loại trừ sự ảnh hưởng của nền mẫu bằng cách thêm chất cải biến hóa học. Kết quả cho thấy khi có mặt của chất cải biến nền độ hấp thụ quang của Cd và Pb đều tăng lên so với trường hợp không có mặt chất cải biến nền, tín hiệu thu được ổn định hơn. Lựa chọn nồng độ và tỉ lệ chất cải biến nền cho Cd là: Mg(NO3)2 0,01% + Pd(NO3)2 0,01% và nồng độ chất cải biến nền cho Pb là NH4H2PO4 0,01% 3.2.3. Khảo sát sơ bộ thành phần mẫu Trong các điều kiện đã chọn sự có mặt của các cation đều không làm ảnh hưởng đến độ hấp thụ quang của Cd và Pb (sai số nhỏ hơn 10%). 3.3. Đánh giá chung về phép đo GF-AAS bằng phương pháp đường chuẩn 3.3.1. Khảo sát khoảng tuyến tính Khoảng tuyến tính của Cd từ 0 ppb đến 8,0 ppb Khoảng tuyến tính của Pb từ 1,0 ppb đến 10,0 ppb 3.3.2. Xây dựng đường chuẩn 0.13567890.14 1200 1400 1600 A b s Nhiệt độ (0C) Ảnh hƣởng nhiệt nguyên 0.1382 12001300140015001600170018001900 A b s Nhiệt độ (0C) Ảnh hƣởng nhiệt nguyên tử hóa 0 2 4 6 8 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Parameter Value Error ------------------------------------------------------------ A 0.0097 0.00153 B 0.05819 3.92987E-4 ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 0.99986 0.0031 8 <0.0001 A b s -C d C-Cd(ppb) 0 2 4 6 8 10 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 A 2.24658E-4 0.00504 B 0.05452 8.3113E-4 ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 0.99954 0.00648 6 <0.0001 ------------------------------------------------------------ A b s- P b Nong do Pb (ppb) Phương trình đường chuẩn Cd: y = (0,0582 0,00039)x + (0,0097±0,00153); R2 =0,9998 Phương trình đường chuẩn Pb: y = (0,0545 0,00083)x + (0,0002±0,00504); R2 = 0,9995 3.3.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng Bảng 3.1: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng (ppb) Nguyên tố LOD LOQ Pb 0,25 0,52 Cd 0,24 0,44 Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của các nguyên tố nhỏ (cỡ ppb). Như vậy, phương pháp này hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu phân tích lượng vết trong mẫu môi trường. 3.3.4. Sai số và độ lặp phép đo Phép đo có độ lặp lại tốt, phương pháp GF – AAS đã được chuẩn hóa để xác định Pb, Cd độ chính xác tương đối cao (CV<10%) 3.3.5. Đánh giá độ đúng của phương pháp Bảng 3.2: Đánh giá độ đúng phương pháp Chỉ tiêu phân tích (Mẫu IAEA- V-10) Hàm lượng tìm được ( X ) (mg/kg) Hàm lượng theo chứng nhận (µ0) (mg/kg) f= n-1 SD ttính ER (%) Cd 0,029 0,03 4 0,0016 1,39 -3,33 Pb 1,556 1,6 4 0,081 1,21 -2,75 Từ kết quả đánh giá độ đúng của hàm lượng Cd và Pb bằng mẫu chuẩn khi tính trên đường chuẩn cho thấy giá trị ttính < tbảng (P= 0,95;4) = 2,78 hay phương pháp không mắc sai số hệ thống và có độ đúng là chấp nhận được. Do đó, phương pháp GF-AAS phù hợp để xác định lượng vết Cd và Pb trong các mẫu môi trường. 3.4. Tổng kết các điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd, Pb Bảng 3.3. Tổng kết các điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd và Pb Thông số quang và lò graphit Cd Pb Vạch phổ hấp phụ 228,8 nm 283,3 nm Cường độ dòng đèn 4 mA 8 mA Độ rộng khe đo 0,8 nm 0,5 nm Tốc độ dòng khí Ar 2 lít/phút 2 lít/phút Nhiệt độ sấy mẫu Bước 1 90 0C trong 20 giây, tốc độ nâng nhiệt 5 0 C/s 90 0C trong 20 giây, tốc độ nâng nhiệt 5 0 C/s Bước 2 105 0C trong 20 giây, tốc độ nâng nhiệt 3 0 C/s 105 0C trong 20 giây, tốc độ nâng nhiệt 3 0 C/s Bước 3 110 0C trong 10 giây, tốc độ nâng nhiệt 2 0 C/s 120 0C trong 10 giây, tốc độ nâng nhiệt 2 0 C/s Nhiệt độ tro hóa mẫu (0C) 350 0C trong 10 giây, tốc độ nâng nhiệt 100 0 C/s 450 0C trong 20 giây, tốc độ nâng nhiệt 100 0 C/s Nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu 1350 0C trong 3 giây, tốc độ nâng nhiệt 1000 0 C/s 1500 0C trong 3 giây, tốc độ nâng nhiệt 1500 0 C/s Nhiệt độ làm sạch cuvet 1800 0 C, tốc độ nâng nhiệt 1000 0C/s 1800 0 C, tốc độ nâng nhiệt 1000 0C/s Lượng mẫu đưa vào lò 20 µl 20 µl 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước bề mặt. Hàm lượng của Cd và Pb trong nước có sự biến đổi lớn giữa các vị trí lấy mẫu, đối với những nơi tiếp nhận một phần nước thải từ cơ sở sản xuất vào mùa mưa hàm lượng Pb và Cd lại cao hơn, có thể giải thích một phần hàm lượng Cd và Pb trong bể chứa nước thải đã theo dòng chảy tràn vào ao và mương thải, vào mùa khô mực nước trong bể thấp hơn ống chảy tràn nên hầu như nước chỉ chứa trong bể thải. Căn cứ vào giới hạn hàm lượng kim loại trong nước theo QCVN hầu hết những mẫu nước bề mặt xung quanh cơ sở sản xuất hàm lượng Cd và Pb vẫn nằm dưới giới hạn cho phép. Bảng 3.4: Hàm lượng Cd và Pb trong nước Tên mẫu Thời gian Nguyên tố (mg/l) Cd Pb Nước giếng khoan cách cơ sở sản xuất 6m Mùa khô 0,004±0,0004 0,039±0,010 Mùa mưa 0,0038±0,0005 0,001±0,0001 Nước ao nơi tiếp nhận một phần nước thải của cở sở sản xuất Mùa khô 0,0035±0,001 0,318±0,068 Mùa mưa 0,004±0,0008 0,239±0,105 Nước mương thải Mùa khô 0,018±0,007 0,056±0,029 Mùa mưa 0,459±0,104 0,159±0,082 Nước trong bể chứa thải sau xử lý của cơ sở sản xuất Mùa khô 4,271±0,206 0,518±0,134 Mùa mưa 0,563±0,090 0,319±0,090 Giới hạn cho phép QCVN 40:2011/BTNMT Cột A 0,05 0,1 Cột B 0,1 0,5 Giới hạn cho phép theo QCVN 08- MT:2015/BTNMT Cột A 0,005 0,02 Cột B 0,01 0,05 3.6. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu đất Dựa vào tiêu chuẩn đất về kim loại nặng của quy chuẩn quốc gia về chất lượng đất QCVN 03- 2008/BTNMT có thể thấy phần lớn đất nông nghiệp xung quanh khu vực nghiên cứu có hàm lượng kim loại Cd và Pb vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, khu vực bên trong cơ sở sản xuất thuộc loại đất công nghiệp đã có dấu hiệu nhiễm Cd gấp khoảng 3 lần so với QCVN về đất công nghiệp. Bảng 3.5. Kết quả hàm lượng Cd và Pb trung bình trong mẫu đất tại các địa điểm xung quanh cơ sở sản xuất nghiên cứu (từ 02-08/2015) Địa điểm lấy mẫu mg/kg Cd Pb Đất cạnh bể chứa nước thải Mùa khô 38,69 ± 3,95 67,07 ± 8,39 Mùa mưa 14,25 ± 1,16 60,21 ± 4,01 Min 12,63 50,81 Max 43,80 74,42 Đất cách 3m Mùa khô 0,827 ± 0,146 28,47 ± 4,19 Mùa mưa 1,216 ± 0,259 24,82± 3,81 Min 0,634 20,18 Max 1,600 35,08 Đất cách 6m Mùa khô 0,377 ± 0,056 20,77 ± 0,82 Mùa mưa 0,267 ± 0,096 24,24 ± 3,74 Min 0,115 19,73 Max 0,439 29,68 Đất cách 8m Mùa khô 2,31 ± 0,403 19,67 ± 1,10 Mùa mưa 1,34± 0,307 20,33 ± 1,24 Min 1,05 18,39 Max 2,81 22,06 Đất cách 15m Mùa khô 1,83 ± 0,448 24,61 ± 2,96 Mùa mưa 0,807 ± 0,265 24,35 ± 2,77 Min 0,398 20,21 Max 2,58 28,04 3.6. Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mẫu đất Bảng 3.6 : Hàm lượng Cd và Pb trung bình trong mẫu thực vật xung quanh khu vực nghiên cứu (từ 02- 08/2015) Địa điểm lấy mẫu Tên mẫu cây Thời gian Nguyên tố (mg/kg tươi) Cd Pb Cách cơ sở sản xuất 3m Mùi tàu (Eryngium foetidum) Mùa khô 0,060 ± 0,006 0,314 ± 0,036 Mùi tàu (Eryngium foetidum) Mùa mưa 0,075 ± 0,009 0,225 ± 0,041 Cách cơ sở sản xuất 6m Lá dâu tằm (Morus alba L) Mùa khô 0,042 ± 0,0004 0,337 ± 0,009 Bắp cải (Brassica oleracea) 0,073±0,0071 0,177±0,0646 Lá dâu tằm Mùa 0,056 ± 0,005 0,743 ± 0,070 (Morus alba L) mưa Rau ngót (Sauropus androgynus) 0,077±0,005 0,834±0,265 Cách cơ sở sản xuất 8m Rau diếp (Lactuca sativa L) Mùa khô 0,105±0,027 0,1040±0,022 Rau lang (Ipomoea batatas) 0,015 ± 0,005 0,194 ± 0,069 Rau lang (Ipomoea batatas) Mùa mưa 0,019 ± 0,001 0,165 ± 0,029 Cách cơ sở sản xuất 15m Su hào (Gongylodes) Mùa khô 0,068 ± 0,006 0,074 ± 0,003 Rau muống (Ipomoea aquatica) Mùa mưa 0,043 ± 0,007 0,222 ± 0,052 Bên trong cơ sở sản xuất (vị trí cạnh bể chứa nước thải) Lá bánh gai (Boehmeria nivea) Mùa khô 0,485 ± 0,021 0,926±0,0674 Cây tầm bóp (Physalis angulata) 1,275 ± 0,585 1,207 ± 0,203 Lá bánh gai (Boehmeria nivea) Mùa mưa 0,588 ± 0,085 0,642±0,107 Cây tầm bóp (Physalis angulata) 0,578 ± 0,011 1,202 ± 0,016 Căn cứ theo tiêu chuẩn Việt nam về hàm lượng kim loại nặng trong thực phẩm đối với mẫu rau có thể nhận thấy hầu hết các loại mẫu cây trồng thu thập xung quanh cơ sở sản xuất đều có hàm lượng Cd và Pb nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, những mẫu cây thu thập khảo sát phía trong khu vực sản xuất gần bể chứa nước thải sau xử lý có hàm lượng Cd là 0,454 – 1,275 mg/kg và Pb là 0,675- 1,208 mg/kg vượt ngưỡng giới hạn nguy hại là Cd < 0,2 mg/kg và Pb < 0,3 mg/kg đối với rau ăn lá 3.8. Phân tích tương quan Để đánh giá mối liên hệ giữa hàm lượng kim loại Cd và Pb trong các đối tượng mẫu khác nhau ( đất, nước và cây trồng) ở các vị trí thu thập mẫu, ở đây sử dụng phương pháp phân tích tương quan bằng việc tính toán hệ số Pearson. Mỗi cặp biến sẽ có 2 giá trị, hàng trên là hệ số tương quan pearson, hàng dưới là giá trị P-value, trong trường hợp này chọn P-value < 0,05, giới hạn tin cậy 95% thì 2 biến có tương quan. Bảng 3.7: Phân tích tương quan Pearson Cd trong đất Cd trong cây Cd trong nƣớc Pb trong đất Pb trong cây Cd trong cây 0,927 0,000 Cd trong nƣớc 0,967 0,808 0,000 0,015 Pb trong đất 0,908 0,992 0,785 0,000 0,000 0,021 Pb trong cây 0,784 0,902 0,650 0,904 0,007 0,000 0,081 0,000 Pb trong nƣớc 0,805 0,781 0,752 0,792 0,482 0,016 0,022 0,032 0,019 0,226 Nhìn chung, tại vị trí có hàm lượng kim loại nặng Cd và Pb trong đất và trong nước cao thì hàm lượng Cd và Pb trong cây trồng cũng tương đối cao và mối tương quan giữa những đại lượng này là mối tương quan thuận khá chặt chẽ với hệ số tương quan R > 0,7 và Pvalue < 0,05 3.9. Phân tích phương sai đa biến (ANOVA) Phương pháp phân tích phương sai đa biến (ANOVA) được dùng để đánh giá ảnh hưởng có nghĩa thống kê hay không của các biến đến nhiều hàm hồi qui có mối tương quan tuyến tính lẫn nhau do các yếu tố là thời gian lấy mẫu (theo mùa) và địa điểm lấy mẫu dựa trên việc đánh giá kết quả phân tích hàm lượng của kim loại nặng Cd và Pb có trong các đối tượng mẫu Bảng 3.8: Phân tích phương sai ANOVA Mẫu đất Nguồn phƣơng sai Biến độc lập DF SS MS F P value Vị trí Cd 4 6173,6 1543,4 56,64 0,000 Pb 4 15825,8 3956,4 223,74 0,000 Thời gian Cd 1 415,3 415,3 15,24 0,000 Pb 1 26,5 26,5 1,5 0,226 Mẫu nƣớc Nguồn phƣơng sai Biến độc lập DF SS MS F P value Vị trí Cd 3 41,247 13,749 16,82 0,000 Pb 3 0,94638 0,31546 35,10 0,000 Thời gian Cd 1 6,675 6,675 8,21 0,007 Pb 1 0,02810 0,02810 3,13 0,086 Mẫu cây trồng Nguồn phƣơng sai Biến độc lập DF SS MS F P value Vị trí Cd 4 4,9927 1,2482 5,09 0,001 Pb 4 6,5196 1,6299 10,76 0,000 Thời gian Cd 1 0,2336 0,2336 0,95 0,333 Pb 1 0,1153 0,1153 0,76 0,387 Nhìn chung yếu tố vị trí lấy mẫu có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng Cd và Pb trong đất, nước và cây trồng xung quanh khu vực nghiên cứu. Kết quả này phù hợp với kết quả phân tích mẫu đơn lẻ, chỉ ra rằng đến thời điểm hiện tại, đất canh tác và cây trồng bên ngoài tường rào của điểm công nghiệp chưa bị tác động nhiễm bẩn do hoạt động sản xuất gây ra. Tuy nhiên, yếu tố thời gian phần lớn lại không gây ảnh hưởng đến kết quả hàm lượng kim loại trong các đối tượng mẫu, có thể do điều kiện khí hậu theo từng năm nên yếu tố thời gian đã không cho thấy sự khác nhau về hàm lượng Cd và Pb tại cùng một địa điểm lấy mẫu. KẾT LUẬN Quá trình nghiên cứu và thực hiện luân văn, chúng tôi thu được những kết quả sau: 1.Đã khảo sát lựa chọn điều kiện tối ưu xác định Cd và Pb trong các đối tượng mẫu đất, nước và cây trồng cho phép đo GF-AAS trên hệ thiết bị hấp thụ nguyên tử AAS vario-6 Jena analytical 2.Xác định được khoảng tuyến tính, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của Cd và Pb như sau: Đối với Cd có khoảng tuyến tính 0 ppb- 8 ppb; LOD = 0,24 ppb; LOQ = 0,44 ppb Đối với Pb có khoảng tuyến tính 1 ppb -10 ppb; LOD = 0,25 ppb; LOQ = 0,52 ppb 3.Đánh giá độ đúng của phương pháp qua mẫu chuẩn so sánh của IAEA. 4.Xác định hàm lượng Cd và Pb trong mẫu nước, đất và một số cây trồng khu vực bên trong và bên ngoài cơ sở sản xuất trên địa bàn xã Đồng Tháp, Đan Phượng, Hà Nội, so sánh với giới hạn kim loại nặng cho phép trong từng đối tượng theo QCVN. 5.Đánh giá được mối tương quan giữa hàm lượng Cd và Pb trong các đối tượng mẫu đất, nước và cây trồng bằng phân tích tương quan nhân tố thông qua hệ số tương quan Pearson. Kết quả chỉ ra rằng hàm lượng Cd và Pb trong các đối tượng có mối liên quan khá chặt chẽ với R > 0,7, Pvalue < 0,05. 6.Kết quả phân tích ANOVA cho thấy yếu tố địa điểm có ảnh hưởng chính đến kết quả hàm lượng cadimi và chì trong các đối tượng mẫu được khảo sát..