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

HueWACO: Tổng kết hoạt động năm 2024, định hướng giai đoạn 2025 - 2027

HueWACO: Tổng kết hoạt động năm 2024, định hướng giai đoạn 2025 - 2027

Chiều 31/12/2024, tại thành phố Huế, HueWACO đã tổ chức Hội nghị Tổng kết hoạt động SXKD năm 2024 và Định hướng giai đoạn 2025 - 2027. Bí thư Đảng ủy, Chủ tịch HĐQT Lê Quang Minh tham dự và chỉ đạo Hội nghị.

Doanh nghiệp 03/01/2025
Nhựa Tiền Phong bổ nhiệm Tổng Giám đốc nhiệm kỳ 2025 - 2029

Nhựa Tiền Phong bổ nhiệm Tổng Giám đốc nhiệm kỳ 2025 - 2029

Ngày 28/12/2024, Công ty CP Nhựa Thiếu niên Tiền Phong đã tổ chức Lễ công bố và trao Quyết định bổ nhiệm Tổng Giám đốc nhiệm kỳ 2025 - 2029.

Doanh nghiệp 30/12/2024
SAWACO kỷ niệm 150 năm thành lập, đón nhận Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ

SAWACO kỷ niệm 150 năm thành lập, đón nhận Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ

Tối 27/12/2024, Tổng Công ty TNHH MTV Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) tổ chức Lễ kỷ niệm 150 năm thành lập (1874 - 2024) và đón nhận Bằng khen của Thủ tướng Chính phủ.

Doanh nghiệp 30/12/2024
Giải pháp cung ứng nước sạch cho TP. Hồ Chí Minh và các đô thị Việt Nam

Giải pháp cung ứng nước sạch cho TP. Hồ Chí Minh và các đô thị Việt Nam

Ngày 26/12/2024 tại TP.HCM, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) đã tổ chức Hội thảo "Thách thức và giải pháp cung ứng nước sạch cho TP.HCM và các đô thị Việt Nam". Nhiều tham luận, giải pháp khoa học cung ứng nước sạch cho các đô thị được các học giả, chuyên gia trong và ngoài nước được giới thiệu tại hội thảo.

Công ty Đức Hùng: Đối tác đáng tin cậy của ngành Nước Việt Nam

Công ty Đức Hùng: Đối tác đáng tin cậy của ngành Nước Việt Nam

Trải qua 22 năm hình thành và phát triển, Công ty Đức Hùng luôn nỗ lực mang tới các giải pháp công nghệ ngành Nước, xứng đáng là đối tác tin cậy của nhiều doanh nghiệp.

Nâng cao hiệu quả hoạt động doanh nghiệp thông qua chất lượng hệ thống thông tin kế toán

Nâng cao hiệu quả hoạt động doanh nghiệp thông qua chất lượng hệ thống thông tin kế toán

Chuyển đổi số đang đang trở thành xu thế không thể bỏ lỡ. Do đó, Công ty CP Cấp nước Thủ Đức đã và đang nỗ lực đổi mới các quy trình nội bộ nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động, trong đó có hoạt động trong lĩnh vực tài chính kế toán.

Doanh nghiệp 17/12/2024
SAWACO: Nhân rộng uống nước tại vòi

SAWACO: Nhân rộng uống nước tại vòi

Từ 14/12/2024, các trụ nước uống tại vòi do Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn TNHH MTV (SAWACO) lắp đặt ở các điểm công cộng nhận được sự ủng hộ của rất nhiều người dân.

Doanh nghiệp 16/12/2024
TPHCM: tiền dịch vụ thoát nước và xử lý nước thải tăng thêm 5% trên đơn giá cấp nước từ năm 2025

TPHCM: tiền dịch vụ thoát nước và xử lý nước thải tăng thêm 5% trên đơn giá cấp nước từ năm 2025

Theo Quyết định số 17/2021/QĐ-UBND ngày 01/06/2021 của UBND TP về ban hành giá dịch vụ thoát nước và xử lý nước thải trên địa bàn TP.HCM lộ trình 2022 – 2025, từ 01/01/2025, tiền dịch vụ thoát nước và xử lý nước thải tại TP.HCM sẽ tăng thêm 5% so với mức hiện nay, từ 25% lên 30% tính trên đơn giá cấp nước (chưa bao gồm thuế GTGT).

SAWACO: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ nâng cao chất lượng dịch vụ

SAWACO: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ nâng cao chất lượng dịch vụ

Xây dựng hệ thống cấp nước thông minh, ứng dụng SCADA và giám sát từ xa để quản lý tập trung là một trong những hướng đi nổi bật của Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) trong thời gian qua.

Doanh nghiệp 12/12/2024
Top