SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH HÀ TĨNH

Tóm tắt : Trong bài viết này chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng các nguyên tố thủy ngân, asen, selen (mercury, arsenic, selenic) trong cá thu ( Acanthocybium) , cá trích ( Clupeidea) ở hai bến cá Cửa Hội (Nghệ An) và Hộ Độ (Hà Tĩnh), đây là những nguyên tố có độc tính cao. Từ kết quả nghiên cứu đã đưa ra các kết luận về hàm lượng của chúng có trong các đối tượng nghiên cứu, dự đoán sự ô nhiễm các nguyên tố này trong nước biển ở hai vùng nói trên, đã có những nhận xét và khuyến cáo cần thiết.

1. Mở đầu

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của quá trình công nghiệp hóa đất nước, chất thải công nghiệp cũng đang ngày một tăng về số lượng, đa dạng về chủng loại, trong đó có kim loại nặng gây nên hiện tượng ô nhiễm môi trường. Hiện nay, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong các nguồn nước đang diễn ra ở nhiều nước trên thế giới. Các nhà chuyên môn về vệ sinh an toàn thực phẩm cảnh báo rằng nhiều loại cá sinh sống trong vùng nước ô nhiễm rất dễ tích tụ các kim loại nặng như Hg, Se, As… các loại chất này có nhiều trong chất thải chưa được xử lý triệt để từ các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất theo dòng chảy các con sông đổ ra biển. Vì vậy, việc phân tích hàm lượng các nguyên tố thuỷ ngân, selen, asen trong thực phẩm có ý nghĩa thực tế. Qua đó, để đánh giá hàm lượng và có những khuyến cáo cần thiết nhằm tìm biện pháp giảm thiểu các kim loại nặng Hg, Se, As (nếu có) nhằm bảo vệ sức khỏe cho nhân dân.

Thủy ngân, asen, selen là các nguyên tố độc hại, hàm lượng các nguyên tố này được qui định theo tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn của tổ chức Y tế thế giới được trình bày trong bảng 1

Bảng 1 Tiêu chuẩn về hàm lượng cho phép Hg, Se, As trong thực phẩm[1]

Nguyên tố	Tiêu chuẩn Việt Nam(TCVN)	Tiêu chuẩn WHO
Hg	0,5mg/kg	40μg/kg
Se	-	130-150μg/kg
As	0,5mg/kg	400μg/kg

Để phân tích hàm lượng các nguyên tố chúng tôi chọn 2 phương pháp phân tích là phương pháp kích hoạt notron, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử. Các phương pháp này được thực hiện tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt.

2. Kết quả nghiên cứu [2,3,4,5]

2.1 Chuẩn bị mẫu

Địa điểm 1: Cá thu (Acanthocybium) và cá trích (Clupeidea) ở biển Cửa Hội thuộc xã Nghi Xuân huyện Nghi Lộc tỉnh Nghệ An.

Địa điểm 2: Cá thu và cá trích ở biển Hộ Độ thụôc xã Thạch Kim , huyện Lộc Hà tỉnh Hà Tĩnh.

Cá được lấy nguyên con đựng trong túi nilon sạch. Chọn những con đồng đều, không bị dị tật. Ghi mã số vào túi ngay tại nơi lấy, bảo quản trong thùng lạnh kín rồi chuyển về phòng thí nghiệm.

Tạo mẫu khô: Mẫu cá tươi lấy ở biển về rửa trên vòi nước chảy, để cho khô ráo, lọc lấy phần thịt cân thịt tươi (khối lượng m _o ) sau đó đem hong khô trong tự nhiên ở nơi thông gió tránh ánh nắng mặt trời (selen dễ bay hơi), sau khi cá khô dùng cối sứ giả nhỏ thành bột, đựng bột cá vào túi pôlime dày, bảo quản mẫu khô tại phòng thí nghiệm trong tủ sấy ở nhiệt độ 55 ⁰ C.

2.2. Phương pháp kích hoạt notron

Bảng 2: Các thông số hạt nhân thích hợp cho phản ứng kích hoạt đối với các nguyên tố cần nghiên cứu

TT	Nguyên tố	Độ phổ biến	Phản ứng hạt nhân	Chu kỳ bán rã T _1/2	E	W
1	I	100	I ¹²⁷ (n,)I ¹²⁸	25 phút	443	16,9
2	Hg	29.8	Hg ²⁰² (n,)Hg ²⁰³	47 ngày	279	81,5
3	Se	0.87	Se ⁷⁴ (n,)Se ⁷⁵	120 ngày	265	59,1
4	As	100	As ⁷⁵ (n,)As ⁷⁶	26.5giờ	559	44,6

Hệ đo bước xạ gamma

- Đetector siêu tinh khiết HPGe: Mã hiệu: Ortec – GMX 30190

Độ phân giải: 2,2 keV tại đỉnh 21332 keV của ⁶⁰ Co

Hiệu suất tương đối là 30%

- Khối điện tử:

MCA: Accuspec/A, Canberra

Khuếch đại: 2026- Canberra

ADC: Onboard

- Phần mềm : L Genie-2k, Ko-Dalat

Dụng cụ, hóa chất

- Cân phân tích điện tử:

Độ nhạy: 10 ^-5 g.

Giải cân: 0,00001-180g

- Bao bì đựng mẫu chiếu

- Ni tơ lỏng

- Chất chuẩn so sánh, cần tinh khiết

- Máy hàn nhiệt, kẹp, thìa lấy mẫu

- Hộp nhựa đựng mẫu đo

Chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích kích hoạt notron dụng cụ theo nguyên tắc: Mẫu phân tích và mẫu chuẩn được chiếu xạ đồng thời trong lò phản ứng, thời gian để nguội, thời gian đo như nhau (đối với một nguyên tố). Tính toán theo phương pháp so sánh.

Cân chính xác mẫu cá cần nghiên cứu từ 0,3-0,5gam, cẩn thận đóng gói bằng bót nilon sạch sau đó cho vào containơ nhôm rồi tiến hành chiếu xạ mẫu. Đối với các nguyên tố này, chúng tôi tiến hành chiếu xạ dài, thời gian chiếu xạ là 10 giờ tại mâm quay, công suất lò 500 kW, thông lượng notron là 2.10 ¹² n.cm ^-2 .s ^-1 . Để xác định asen, chúng tôi tiến hành để rã trong thời gian 3 ngày, đo hoạt độ phóng xạ trong thời gian 3.600 giây, để xác định thủy ngân, selen mẫu được để rã trong thời gian 10 ngày và đo hoạt độ phóng xạ trong thời gian 10.800 giây. Phổ gamma của các nguyên tố được ghi tren detecter Ge siêu tinh khiết.

Sau khi tiến hành chiếu xạ và tính toán kết quả bằng phương pháp so sánh, chúng tôi tính được hàm lượng các nguyên tố của 4 mẫu. Kết quả được cho trong bảng 1 (hàm lượng các nguyên tố được tính theo trọng lượng khô)

Bảng 3 : Hàm lượng các nguyên tố theo phương pháp NAA (đơn vị tính: mg/kg)

TT	Nguyên tố	Hg	Se	As
1	Cá thu Cửa Hôi	0,67	3,12	6,03
2	Cá thu Hộ Độ	0,33	0,51	3,04
3	Cá trích Cửa Hôi	0,38	4,11	31,63
4	Cá trích Hộ Độ	0,31	3,90	24,82

Hình 1 : Phổ gamma của các nguyên tố

2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [3,4]

Cân 5g/1mẫu khô rồi cho vào bình Kendal dung tích 250ml, cho vào 10 – 20 ml HNO ₃ đậm đặc và 1 ml H ₂ SO ₄ đậm đặc, lắc đều và để yên 20 – 30 phút. Đun nóng chậm trên bếp điện đến khi nhận được dung dịch trong suốt. Chuyển dung dịch mẫu vào cốc thủy tinh chịu nhiệt và đun trên bếp điện đến cạn khô. Hòa tan cặn bằng 4 ml nước cất rồi chuyển vào bình đo AAS. Mẫu được đo trên máy AA-6800. Các thông số được chọn như bảng 3

Nguyên tố	Hg	Se	As
Bước sóng (nm)	253,7	196	193,7
Độ nhạy (ppm)	0,1	0,5	0,2
Chế độ đo	CV-AAS	HG-AAS	HG-AAS

Kết quả phân tích hàm lượng các nguyên tố theo phương pháp AAS được đưa ra ở bảng 4

Bảng 4: Hàm lượng các nguyên tố được xác định theo phương pháp AAS (ppm)

STT	Mẫu	Hg	Se	As
1	Cá thu Cửa Hội	0,62	3,03	5,91
2	Cá thu Hộ Độ	0,27	0,50	3,00
3	Cá trích Cửa Hội	0,35	4,01	33,2
4	Cá trích Hộ Độ	0,34	4,11	22,7

Để so sánh hàm lượng các nguyên tố bằng hai phương pháp phân tích trên, chúng tôi đưa ra ở bảng 5.

Bảng 5 : Hàm lượng các nguyên tố trong cá theo các phương pháp NAA và AAS

(đơn vị tính mg/kg).

Tên cá	Nguyên tố	NNA	AAS
Cá thu Cửa Hội	Hg Se As	0,67 3,12 6,03	0,62 3,03 5,91
Cá thu Hộ Độ	Hg Se As	0,33 0,51 3,04	0,27 0,50 3,00
Cá trích Cửa Hội	Hg Se As	0,38 4,11 31,63	0,35 4,01 33,2
Cá trích Hộ Độ	Hg Se As	0,31 3,90 24,82	0,34 4,11 22,7

Từ số liệu nêu ra ở bảng 5, chúng tôi nhận thấy các kết quả phân tích ở hai phương pháp là khá gần nhau, điều này cho phép chúng tôi rút ra kết luận là các số liệu thu được là tin cậy.

Như vậy, hàm lượng các nguyên tố thủy ngân, selen nằm dưới ngưỡng cho phép về vệ sinh an toàn thực phẩm theo TCVN và theo tiêu chuẩn thế giới, biển ở hai vùng này chưa có dấu hiệu ô nhiễm hai nguyên tố này.

Hàm lượng asen trong cá trích ở cả hai vùng cao hơn so với TCVN, điều này có thể là do khả năng tích tụ asen cao của loài cá này.

3. Kết luận

Đã tiến hành phân tích các nguyên tố thủy ngân, selen và asen trong các mẫu cá thu và cá trích ở hai vùng biển trên bằng phương pháp phân tích kích hoạt notron, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử. Các kết quả phân tích cho thấy:

• Hàm lượng các độc tố thủy ngân, selen của 2 loại cá, asen ở cá thu ở hai vùng biển nằm dưới ngưỡng giới hạn cho phép.

• Hàm lượng nguyên tố asen ở trong cá trích ở hai khu vực biển Nghệ An và Hà Tĩnh là hơi cao và vượt ngưỡng theo QCVN, điều này có thể dự đoán là sự tích lũy asen trong cá trích là lớn, hơn nữa loại cá này sống gần bờ hơn.

Từ kết quả phân tích các nguyên tố ở trên, có thể dự đoán biển ở hai vùng này chưa bị ô nhiễm các nguyên tố nghiên cứu (ngoại trừ asen trong cá trích hơi cao).

TS.Nguyễn Quốc Thắng - Chủ nhiệm khoa Kỹ thuật-Công nghệ, trường Đại học Hà Tĩnh

Xác định hàm lượng thủy ngân, Asen, Selen trong cá thu, cá trích ở hai bến cá cửa hội (Nghệ An) và Hộ Độ (Hà Tĩnh)

BẢN TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SỐ ĐẶC BIỆT 2024

BẢN TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SỐ 4 NĂM 2023

BẢN TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SỐ 3 NĂM 2023

Bản tin KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NÔNG THÔN MỚI

BẢN TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SỐ II NĂM 2023