Liên hệ quảng cáo: +84 (0) 377 089 696 (Ms. Chung Anh)
Email: quangcao@tapchinuoc.vn

Phân tích nước tại hiện trường: Xác định asen, thủy ngân và đồng [8]

27/04/2022 17:01

Những kim loại nặng như asen, thủy ngân đã xâm nhập vào nước ngầm ở nhiều khu vực trên thế giới, thông qua các quá trình tự nhiên hay là hệ quả từ các hoạt động của con người. Giá trị giới hạn vượt quá nhiều lần tại nhiều khu vực, đặc biệt là đối với asen trong nước uống.

Kim loại nặng trong nước uống - một vấn đề toàn cầu

Việc nước uống bị nhiễm kim loại nặng là một vấn đề toàn cầu. Một trường hợp đặc biệt nổi bật là nước giếng bị nhiễm asen cao ở Bangladesh, mặc dù đây không phải là trường hợp duy nhất. Theo ước tính của WHO, hơn 200 triệu người trên thế giới tiếp xúc với nước uống có chứa trên 10 μg/L asen và vượt quá giá trị cho phép của WHO [1]. Ví dụ, các khu vực rộng lớn ở Mỹ bị ảnh hưởng bởi hàm lượng asen tăng cao do điều kiện địa chất, bao gồm các bang ở Tây Nam như Nevada, cũng như vùng đất New England và Thượng Trung Tây [2]. Ở Thụy Sĩ cũng vậy, nguồn nước uống được sử dụng tại một số nơi có hàm lượng asen vượt quá giá trị cho phép của WHO [3].

Hậu quả của việc ngộ độc asen mãn tính rất nghiêm trọng vì chúng rất đa dạng. Tổn thương da và ung thư da cũng như các loại ung thư khác, rối loạn hệ thần kinh, đau tim và lao phổi chỉ là một vài ví dụ điển hình.

Asen xâm nhập vào nước uống như thế nào

Sự ô nhiễm asen của nước ngầm ở mức độ lớn là do các quá trình tự nhiên gây ra. Ví dụ như nước sông tiếp nhận asen được giải phóng từ đá phong hóa. Asen lắng đọng trên lớp trầm tích, đặc biệt là ở các đồng bằng sông. Nếu các lớp trầm tích tiếp xúc với các tầng chứa nước ngầm, nước ngầm sẽ bị ô nhiễm [4]. Trường hợp cụ thể tại đồng bằng sông lớn nhất thế giới, đồng bằng sông Hằng ở Bangladesh.

Nhưng đây không phải là tất cả: Những hoạt động của con người cũng có thể làm gia tăng nồng độ asen trong môi trường. Đặc biệt thông qua nước thải bị ô nhiễm, sự thấm ra từ các nơi khai thác mỏ và bãi chôn lấp chất thải, asen có thể xâm nhập vào nước ngầm. Có những ví dụ mới được phát hiện cho đến ngày nay, ngay cả ở các nước phát triển như Đức và Mỹ [5, 6]. Đây là lý do tại sao việc giám sát chất thải, bao gồm cả nước thải, là cần thiết ở đây. Tương tự, các cơ quan chính phủ phải kiểm tra nồng độ asen trong các vùng nước tự nhiên, đặc biệt là ở vùng lân cận của các nhà máy theo định kỳ.

Chất bảo quản gỗ có chứa asen

Một vấn đề cũng ở một số quốc gia là việc sử dụng chromated copper arsenate (CCA) trong các chất bảo quản gỗ: asen thấm ra từ các cột điện gỗ, hàng rào ở đồng cỏ và cọc vườn nho được xử lý bằng CCA đi vào đất. Điều đặc biệt là sự xâm nhập asen có thể gây ra sự ô nhiễm đáng kể cho đất và nước ngầm do mật độ cực cao trên một mẫu Anh [7]. Việc sử dụng CCA và gỗ được xử lý bằng CCA đã bị cấm ở EU kể từ năm 2004 ngoại trừ một số ít trường hợp; Tuy nhiên nó vẫn phổ biến và được chấp nhận rộng rãi ở Hoa Kỳ, Úc và New Zealand [8, 9].

Không phải tất cả asen đều giống nhau

Asen tồn tại trong nước ở hai trạng thái oxy hóa: dạng asen độc tính cao (III) và dạng asen ít độc hơn (V). Do đó, điều quan trọng không chỉ là lưu ý đến nồng độ khi xác định asen; thông số của asen cũng liên quan đến xếp hạng chất lượng nước. Do asen (III) không ổn định và bị oxy hóa tự phát và hình thành asen (V), nên việc xác định As (III) nên được thực hiện ngay lập tức tại chỗ nếu có thể, ngay sau khi lấy mẫu.

Thủy ngân: Khởi nguồn từ tự nhiên và nhân tạo

Ngoài asen, các kim loại nặng khác, bao gồm cả thủy ngân, có thể xâm nhập vào nước uống và nước bề mặt và gây hại cho con người cũng như môi trường. Hành tinh của chúng ta liên tục thải ra một lượng lớn thủy ngân vào khí quyển thông qua thảm thực vật và vỏ Trái đất. Không chỉ vậy, các hoạt động của con người đang đóng một vai trò quan trọng trong việc tích tụ thủy ngân trong khí quyển: Vào thế kỷ 20, tỷ lệ thủy ngân trong khí quyển do con người gây ra là khoảng 70% - và ngày càng tăng [10, 11]. Sử dụng nhiên liệu hóa thạch và khai thác vàng quy mô nhỏ đều là những con đường đưa thủy ngân vào môi trường. Một số quá trình công nghiệp cũng có những vấn đề, đặc biệt là sản xuất xi măng, luyện kim loại và điện phân clo-kiềm theo quy trình hỗn hống để chiết xuất clo và xút. Bên cạnh đó, tương tự trường hợp của asen, nước thấm từ các bãi chôn lấp chất thải cũng có thể giải phóng thủy ngân trong gây ô nhiễm nước ngầm [12]. Trước đây, việc sử dụng thủy ngân như một loại thuốc diệt nấm rẻ tiền trong nông nghiệp cũng đã dẫn đến các trường hợp ngộ độc ở người [13].

Một phần thủy ngân được giải phóng vào nước thông qua quá trình kết tủa. Nó tích tụ trong mô của cá và động vật giáp xác và do đó trở thành mối nguy hiểm cho con người: việc tiêu thụ cá bị ô nhiễm sẽ đưa thủy ngân vào cơ thể con người. Do tính độc hại của nó đối với cả con người và môi trường, việc xác định thủy ngân là bắt buộc ở mức độ như nhau ở cả vùng nước được phép đánh bắt và vùng nước không được phép đánh bắt.

Xác định asen, thủy ngân và đồng tại hiện trường

Có thể xác định thủy ngân, đồng, asen tổng và nồng độ asen (III) và As(V) tại hiện trường bằng thiết bị cầm tay 946VA. Thiết bị cầm tay 946 VA được thiết kế đặc biệt để xác định hàm lượng vết asen, thủy ngân, đồng trong nước và thích hợp để kiểm tra sự tuân thủ các hướng dẫn tương ứng của WHO, như được trình bày trong Bảng 1.

Phân tích nước tại hiện trường: Xác định asen, thủy ngân và đồng [8] - Ảnh 1.

Bảng 1. Các giá trị giới hạn của WHO đối với asen, thủy ngân và đồng trong nước uống và giới hạn phát hiện của ba kim loại nặng trên thiết bị cầm tay VA 946.

Phân tích nước tại hiện trường: Xác định asen, thủy ngân và đồng [8] - Ảnh 2.

Hình 1: Trọn bộ thiết bị phân tích cầm tay 946 VA

Dụng cụ hỗ trợ cùng với các phụ kiện cần thiết và các lọ thuốc thử, nằm gọn trong một hộp đựng tiện dụng. Ngoài ra, thiết bị có thể được điều khiển bởi một máy tính xách tay. Các phép đo có thể được thực hiện rất đơn giản ngay tại vị trí lấy mẫu, chẳng hạn như trong thùng xe ô tô. Ưu điểm của việc này là thu được kết quả nhanh chóng mà không cần phải vận chuyển mẫu đến phòng thí nghiệm. Đối với asen, phép đo tại hiện trường cũng giúp xác định được trạng thái oxy hóa một cách chính xác với độ tin cậy cao. Nguyên nhân là từ trạng thái oxy hóa của As(III) rất không ổn định nếu phải mang mẫu đến phòng thí nghiệm.

Phép thử nghiệm

Xác định kim loại nặng với thiết bị phân tích cầm tay 946 VA rất nhanh chóng và tiện lợi. Sau khi lấy mẫu, mẫu và dung dịch điện li được chuyển vào buồng đo. Sau đó, lựa chọn phương pháp phù hợp và phép thử được bắt đầu trên máy tính xách tay, điều này làm cho hoạt động của thiết bị phân tích cầm tay 946 VA trở nên đặc biệt đơn giản. Nếu cần, một số thông số đo như thể tích mẫu hoặc thể tích và số lượng điểm thêm chuẩn có thể được người dùng điều chỉnh. Trong quá trình đo, phần mềm sẽ xuất hiện những bảng ghi chú cho người dùng tại thời điểm cần thiết để thực hiện việc thêm chất chuẩn. Pipet được sử dụng để chuyển chất chuẩn vào cốc đo. Cuối cùng, phần mềm tự tính toán kết quả. Báo cáo ở định dạng .pdf có thể được biên tập một cách thủ công hoặc tự động.

Phân tích nước tại hiện trường: Xác định asen, thủy ngân và đồng [8] - Ảnh 3.

Hình 2: Đồ thị tương quan dòng - thế của phép xác định As(III) trong nước khoáng với thiết bị phân tích cầm tay 946 VA với 2 điểm thêm chuẩn As(III)

Thiết bị phân tích cầm tay 946 VA sử dụng điện cực scTRACE Gold duy nhất để đo. Điện cực này kết hợp điện cực làm việc dạng vi sợi vàng với điện cực bổ trợ và tham chiếu được in tấm que mỏng. Điều này mang lại lợi thế so với các điện cực khác: ScTRACE Gold hầu như không cần bảo dưỡng, không cần hoạt hóa phức tạp và nếu cần có thể dễ dàng thay thế bất cứ lúc nào.

Quá trình từ lấy mẫu đến kết quả chỉ trong vài phút

Phân tích nước tại hiện trường: Xác định asen, thủy ngân và đồng [8] - Ảnh 4.

Hình 3: Thiết bị phân tích cầm tay VA cho phép đo tại hiện trường phản ánh đúng các trạng thái asen. Thiết bị đo và các phụ kiện được xếp gọn trong túi chuyên dụng.

Việc xác định kim loại nặng trong nước là một chủ đề quan trọng trong phân tích môi trường trên thế giới. Với thiết bị cầm tay VA 946, không chỉ có thể xác định asen tổng và các trạng thái khác nhau của asen mà còn cả thủy ngân và đồng bằng phép đo điện hóa Voltammetry mà không cần rời khỏi vị trí lấy mẫu. Phép thử được thực hiện tại hiện trường cho phép thu thập dữ liệu nhanh hơn và mặt khác hạn chế sự ảnh hưởng kết quả bởi những thay đổi hóa học xảy ra sau khi lấy mẫu chẳng hạn như quá trình oxy hóa As(III) thành As(V). Trọn bộ phần mềm, phụ kiện, đặc biệt là điện cực scTRACE Gold đã được thiết kế chuyên biệt để thao tác dễ dàng. Do đó, tron bộ hệ thống nhỏ gọn này đáp ứng mọi yêu cầu đo đạc tại hiện trường.

Tác giả:
Trần Gia Đặng (Công ty TNHH Metrohm Việt Nam) dịch
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

Trao giải cuộc thi ảnh “Nét đẹp ngành Cấp nước thành phố Hồ Chí Minh”

Trao giải cuộc thi ảnh “Nét đẹp ngành Cấp nước thành phố Hồ Chí Minh”

Hướng tới kỷ niệm 150 năm ngành Cấp nước Sài Gòn - Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Báo Phụ nữ TP.HCM phối hợp với Tổng Công ty SAWACO tổ chức cuộc thi ảnh “Nét đẹp ngành Cấp nước thành phố Hồ Chí Minh”. Trải qua vòng thi sơ khảo và chung khảo, Ban tổ chức đã trao giải cho các cá nhân xuất sắc.

Doanh nghiệp 19/09/2024
Nhiều tiện ích từ chăm sóc khách hàng trực tuyến

Nhiều tiện ích từ chăm sóc khách hàng trực tuyến

Bằng nhiều giải pháp tích cực và đồng bộ, Công ty CP Cấp nước Nhà Bè (thuộc SAWACO) đã hiện đại hóa các quy trình, chuyển đổi số mạnh mẽ, ứng dụng công nghệ vào cải cách hành chính, nâng cao chất lượng phục vụ. Đặc biệt, chăm sóc khách hàng qua các kênh online đã tạo nhiều tiện lợi cho người dân.

Doanh nghiệp 18/09/2024
Công ty CP Nước sạch Quảng Trị: Chung tay ủng hộ các tỉnh phía bắc khắc phục hậu quả cơn bão số 3

Công ty CP Nước sạch Quảng Trị: Chung tay ủng hộ các tỉnh phía bắc khắc phục hậu quả cơn bão số 3

Hưởng ứng lời kêu gọi, động viên ủng hộ đồng bào vùng lũ phía Bắc, Công ty CP Nước sạch Quảng Trị (QTWACO) đã ủng hộ số tiền 100 triệu đồng tại Văn phòng Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh – Ban Vận động Quỹ Cứu trợ tỉnh Quảng Trị.

Doanh nghiệp 16/09/2024
Trangsparent hỗ trợ khẩn cấp bình lọc nước tới người dân vùng bão số 3

Trangsparent hỗ trợ khẩn cấp bình lọc nước tới người dân vùng bão số 3

Ngày 12/9/2024, cuộc họp “Hỗ trợ khẩn cấp cho nước sạch vệ sinh nông thôn sau bão số 3 (YAGI)” đã diễn ra tại Cục Thủy Lợi, Bộ NN&PTNT. TS. Lương Văn Anh, Phó Cục trưởng Cục Thuỷ lợi và ông Maharajan Muthu, Trưởng Chương trình vì sự sống còn của trẻ em, UNICEF Việt Nam đồng chủ trì.

Doanh nghiệp 16/09/2024
Nhựa Tiền Phong chung tay ủng hộ đồng bào bị ảnh hưởng cơn bão số 3

Nhựa Tiền Phong chung tay ủng hộ đồng bào bị ảnh hưởng cơn bão số 3

Bão YAGI quét qua Việt Nam, các tỉnh thành miền Bắc là khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của cơn bão. Hiện tại, vẫn còn rất nhiều địa phương bị cô lập và cần cứu trợ. Chia sẻ và cảm thông với đồng bào miền Bắc, Công ty CP Nhựa Thiếu niên Tiền Phong đã chung tay ủng hộ người dân khắc phục khó khăn sau cơn bão.

Doanh nghiệp 15/09/2024
BWACO ủng hộ 1 tỷ đồng hỗ trợ đồng bào miền Bắc bị thiệt hại sau cơn bão số 3

BWACO ủng hộ 1 tỷ đồng hỗ trợ đồng bào miền Bắc bị thiệt hại sau cơn bão số 3

Sáng ngày 13/9/2024, Công ty CP Cấp nước Bà Rịa - Vũng Tàu (BWACO) đã tham gia "Lễ phát động chung tay ủng hộ đồng bào bị thiệt hại do bão lũ số 3" do Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu tổ chức.

Doanh nghiệp 13/09/2024
Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn ủng hộ 3 tỷ đồng cho đồng bào thiệt hại do bão YAGI gây ra

Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn ủng hộ 3 tỷ đồng cho đồng bào thiệt hại do bão YAGI gây ra

Hưởng ứng lời kêu gọi của Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam thành phố Hồ Chí Minh, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) vừa ủng hộ 3 tỷ đồng cho đồng bào đang chịu thiệt hại do siêu bão YAGI và mưa lũ kéo dài gây ra.

Doanh nghiệp 13/09/2024
Công ty CP Nước sạch Quảng Ninh nỗ lực phục hồi sau siêu bão

Công ty CP Nước sạch Quảng Ninh nỗ lực phục hồi sau siêu bão

Bão YAGI đi qua để lại hậu quả nặng nề cho hệ thống cơ sở hạ tầng tỉnh Quảng Ninh. Điện, nước và hệ thống viễn thông gần như bị tê liệt. Sau cơn bão, các CBCNV Công ty CP Nước sạch Quảng Ninh (QUAWACO) đã không quản ngày đêm, ra sức phục hồi hệ thống cấp nước, phòng ngừa dịch bệnh sau khi lũ rút.

Doanh nghiệp 13/09/2024
HueWACO tham dự Tuần lễ Nước Quốc tế Đài Loan 2024

HueWACO tham dự Tuần lễ Nước Quốc tế Đài Loan 2024

Từ ngày 10 đến 14/9/2024, đoàn công tác của Công ty CP Cấp nước Thừa Thiên Huế (HueWACO) do ông Dương Quý Dương – Tổng Giám đốc Công ty làm trưởng đoàn tham dự Tuần lễ nước Quốc tế Đài Loan năm 2024 kết hợp chuyến thăm và làm việc với Cục nước Đài Bắc (TWD).

Doanh nghiệp 12/09/2024
Top