Nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim loại trong đất trồng và cây thuốc ở huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn bằng phương pháp ICP - MS

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

––––––––––––––––––––––

VŨ THỊ THẢO

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG

MỘT SỐ KIM LOẠI TRONG ĐẤT TRỒNG VÀ

CÂY THUỐC Ở HUYỆN CHỢ ĐỒN - BẮC KẠN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP ICP - MS

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

––––––––––––––––––––––

VŨ THỊ THẢO

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG

MỘT SỐ KIM LOẠI TRONG ĐẤT TRỒNG VÀ

CÂY THUỐC Ở HUYỆN CHỢ ĐỒN - BẮC KẠN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP ICP - MS

Ngành: Hóa Phân tích

Mã số: 8.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. CHU MẠNH NHƢƠNG

THÁI NGUYÊN - 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,

kết quả nêu trong luận văn là trung thực. Những kết luận của luận văn chƣa

từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020

Tác giả luận văn

Vũ Thị Thảo

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện luận văn chuyên ngành Hóa Phân tích với

đề tài “Nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim loại trong đất trồng và

cây thuốc tại huyện Chợ Đồn, Bắc Kạn bằng phương pháp ICP-MS”, em đã

nhận đƣợc sự hỗ trợ từ các thầy cô. Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi tới quý

thầy cô giáo trong Khoa Hóa Học trƣờng đại học sƣ phạm Thái Nguyên lời cảm

ơn chân thành nhất.

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Chu Mạnh Nhương

đã truyền đạt cho em những kiến thức chuyên ngành hữu ích trong quá trình

thực hiện luận văn. Nhờ có sự hƣớng dẫn tỉ mỉ, dạy bảo tận tình của thầy mà

em đã hoàn thành tốt luận văn.

Trong quá trình thực hiện luận văn em nhận thấy mình đã cố gắng hết

mình đƣợc những ý kiến đóng góp từ quý thầy cô giáo trong khoa Hóa Học để

luận văn của em đƣợc hoàn thiện hơn.

Em xin kính chúc quý thầy cô trong Khoa Hóa học - Trƣờng Đại học Sƣ

phạm Thái Nguyên thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để thực hiện sứ mệnh cao cả

là truyền đạt những kiến thức cho thế hệ mai sau.

Thái Nguyên, ngày 22 tháng 9 năm 2020

Ngƣời thực hiện

Vũ Thị Thảo

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................... ii

MỤC LỤC ...................................................................................................................iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................. vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... vii

DANH MỤC CÁC HÌNH..........................................................................................viii

MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1

2. Mục tiêu của đề tài.................................................................................................... 2

3. Nội dung nghiên cứu................................................................................................. 3

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.................................................................. 3

Chƣơng 1. TỔNG QUAN........................................................................................... 4

1.1. Giới thiệu về cây Nghệ vàng ................................................................................. 4

1.1.1. Phân loại ............................................................................................................. 4

1.1.2. Đặc điểm............................................................................................................. 4

1.1.3. Phân bố ............................................................................................................... 5

1.1.4. Công dụng........................................................................................................... 5

1.1.5. Các bài thuốc từ cây Nghệ vàng ......................................................................... 7

1.2. Giới thiệu về một số kim loại và khả năng gây độc .............................................. 8

1.2.1. Cadmi (Cd) ......................................................................................................... 9

1.2.2. Chì (Pb)............................................................................................................. 10

1.2.3. Asen (As).......................................................................................................... 12

1.2.4. Đồng (Cu) ......................................................................................................... 12

1.2.5. Niken (Ni)......................................................................................................... 13

1.3. Tổng quan xác định kim loại trong đất, nƣớc và một số thực phẩm, dƣợc phẩm...... 13

1.3.1. Trong nƣớc........................................................................................................ 13

1.3.2. Thế giới............................................................................................................. 14

1.4. Phƣơng pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS).................................. 16

iv

1.4.1. Đặc điểm chung về ICP-MS............................................................................. 16

1.4.2. Nguyên tắc của phƣơng pháp ICP-MS............................................................. 17

1.4.3. Các quá trình xảy ra trong nguồn ICP .............................................................. 18

1.4.4. Ƣu điểm của phƣơng pháp ICP-MS ................................................................. 18

1.4.5. Hạn chế của phƣơng pháp ICP-MS .................................................................. 19

1.4.6. Các yếu tố ảnh hƣởng đến phép đo ICP-MS .................................................... 19

1.5. Một số phƣơng pháp xử lí mẫu............................................................................ 20

1.5.1. Kỹ thuật xử lý ƣớt............................................................................................. 20

1.5.2. Kỹ thuật xử lý khô ............................................................................................ 20

1.5.3. Kỹ thuật xử lý khô - ƣớt kết hợp ...................................................................... 21

1.5.4. Kỹ thuật phân hủy mẫu bằng lò vi sóng ........................................................... 21

1.6. Xử lý thống kê số liệu phân tích.......................................................................... 22

1.6.1. Phân tích phƣơng sai (ANOVA) ...................................................................... 22

1.6.2. Phân tích tƣơng quan ........................................................................................ 22

Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................... 24

2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất................................................................................... 24

2.1.1. Thiết bị.............................................................................................................. 24

2.1.2. Dụng cụ............................................................................................................. 24

2.1.3. Hóa chất ............................................................................................................ 24

2.2. Lấy mẫu, bảo quản mẫu và xử lý mẫu đất và mẫu củ Nghệ vàng....................... 25

2.2.1. Mẫu đất ............................................................................................................. 25

2.2.2. Mẫu củ Nghệ vàng............................................................................................ 27

2.3. Xác định hàm lƣợng kim loại trong mẫu đất trồng và mẫu củ theo phƣơng

pháp ICP-MS .............................................................................................................. 28

2.3.1. Quá trình phân hủy mẫu ................................................................................... 28

2.3.2. Nghiên cứu các điều kiện vận hàng máy ICP-MS............................................ 29

2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu phân tích ................................................................... 30

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................... 31

3.1. Kết quả xác định hàm lƣợng kim loại trong mẫu đất trồng Nghệ vàng ở 6 xã

của huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn bằng phƣơng pháp ICP-MS................................ 31

v

3.2. Hàm lƣợng kim loại trong củ Nghệ vàng tại các xã của huyện Chợ Đồn bằng

phƣơng pháp ICP-MS................................................................................................. 38

3.3. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng kim loại trong đất trồng nghệ vàng và hàm

lƣợng có trong củ Nghệ vàng tại 6 xã của huyện Chợ Đồn, Bắc Kạn........................ 45

3.4. Bƣớc đầu đánh giá hàm lƣợng kim loại trong mẫu tinh bột nghệ vàng trên

thị trƣờng Chợ Đồn - Bắc Kạn.................................................................................... 52

KẾT LUẬN................................................................................................................ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 55

PHỤ LỤC

vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT KÍ HIỆU MẪU Tên mẫu

1

ICP - MS

Inductively Coupled Plasma -

Mass Spectrometry

Phổ khối plasma cảm ứng

2 MSP Mẫu tinh bột nghệ vàng sản phẩm

3 MĐ - PV Mẫu đất - Phƣơng Viên

4 MN - PV1 Mẫu nghệ - Phƣơng Viên 1

5 MN - PV2 Mẫu nghệ - Phƣơng Viên 2

6 MN - PV3 Mẫu nghệ - Phƣơng Viên 3

7 MĐ - ĐV Mẫu đất - Đông Viên

8 MĐ - NP Mẫu đất - Ngọc Phái

9 MĐ - BL Mẫu đất - Bằng Lãng

10 MĐ - PH Mẫu đất - Phong Huân

11 MĐ - RB Mẫu đất - Rã Bản

12 MN - ĐV1 Mẫu nghệ - Đông Viên 1

13 MN - ĐV2 Mẫu nghệ - Đông Viên 2

14 MN - ĐV3 Mẫu nghệ - Đông Viên 3

15 MN - BL1 Mẫu nghệ - Bằng Lãng 1

16 MN - BL2 Mẫu nghệ - Bằng Lãng 2

17 MN - BL3 Mẫu nghệ - Bằng Lãng 3

18 MN - PH1 Mẫu nghệ - Phong Huân 1

19 MN - PH2 Mẫu nghệ - Phong Huân 2

20 MN - PH3 Mẫu nghệ - Phong Huân 3

21 MN - NP1 Mẫu nghệ - Ngọc Phái 1

22 MN - NP2 Mẫu nghệ - Ngọc Phái 2

23 MN - NP3 Mẫu nghệ - Ngọc Phái 3

24 MN - RB1 Mẫu nghệ - Rã Bản 1

25 MN - RB2 Mẫu nghệ - Rã Bản 2

26 MN - RB3 Mẫu nghệ - Rã Bản 3