Nghiên cứu ứng dụng phương pháp GC-MS để xác định hàm lượng dioxin trong đất khu vực sân bay Biên Hòa

• Tác giả: Nguyễn Thị Phương
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Xuân Trung
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Phân Tích
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Phương Pháp Phân Tích Sắc Ký Khí Khối Phổ (GC-MS) Xác Định Hàm Lượng Dioxin Trong Một Số Loại Đất Khu Vực Sân Bay Biên Hòa
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Chất hữu cơ ô nhiễm khó phân hủy dioxin/furan
• 1.2. Tổng quan về chất độc dioxin/furan
• 1.3. Hiện trạng ô nhiễm dioxin/furan ở Việt Nam và tác hại của chúng đến môi trường sinh thái, con người
• 1.4. Độc tính của dioxin
• 1.5. Các phương pháp phân tích hợp chất dioxin/furan
• 1.6. Sắc ký khí khối phổ và kỹ thuật ion
• 1.6.1. Giới thiệu về sắc ký khí khối phổ
• 1.6.2. Các kỹ thuật ion hóa phổ biến
• 1.6.2.1. Ion hóa va chạm electron
• 1.6.2.2. Ion hóa trường
• 1.6.2.3. Ion hóa bằng bắn phá ion
• 1.6.2.4. Ion hóa bằng bắn phá nguyên tử nhanh (FAB)
• 1.6.3. Giới thiệu về phương pháp ion hóa hóa học, ion âm (NCI)
• 1.6.4. Bộ phân tích khối
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.1. Thiết bị, vật tư, hóa chất
• 2.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Thiết lập điều kiện phân tích sắc ký khí
• 2.3.2. Thiết lập điều kiện làm việc của detector khối phổ
• 2.3.3. Phương pháp chuẩn hóa detector khối phổ với nguồn ion hóa va chạm điện tử (EI)
• 2.3.4. Phương pháp chuẩn hóa detector khối phổ với nguồn ion hóa hóa học, ion âm
• 2.3.5. Tối ưu hóa các điều kiện phân tích với GC-MS/NCI
• 2.3.6. Xác định tác nhân ion hóa trung gian tối ưu
• 2.3.7. Xác định lưu lượng khí tác nhân ion hóa tối ưu
• 2.3.8. Xác định nhiệt độ tối ưu của nguồn ion
• 2.3.9. Đánh giá hiệu suất thu hồi của quá trình xử lý mẫu
• 2.3.10. Tóm tắt quy trình xử lý mẫu phân tích các chất dioxin/furan
• 2.3.11. Khảo sát thời gian chiết cần thiết của quá trình chiết soxhlet
• 2.3.12. Đánh giá hiệu suất thu hồi quá trình làm sạch bằng cột silicagel đa lớp
• 2.3.13. Đánh giá hiệu suất thu hồi quá trình làm sạch bằng cột than
• 2.3.14. Đánh giá khả năng phân tích các hợp chất dioxin/furan
• 2.3.15. Giới hạn phát hiện
• 2.3.16. Đánh giá độ lặp lại
• 2.3.17. Ứng dụng phương pháp phân tích, phân tích mẫu thực lấy tại sân bay Biên Hòa
• 2.3.17.1. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng
• 2.3.17.2. Phương pháp lấy mẫu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thiết lập điều kiện phân tích sắc ký khí
• 3.2. Chuẩn hóa detector khối phổ với nguồn ion hóa hóa học, ion âm (Tuning NCI)
• 3.3. Nghiên cứu lựa chọn khí tác nhân ion hóa trung gian tối ưu
• 3.4. Nghiên cứu, khảo sát, lựa chọn lưu lượng tối ưu của khí ion hóa trung gian
• 3.5. Nghiên cứu, khảo sát, lựa chọn nhiệt độ làm việc tối ưu của nguồn ion
• 3.6. Đánh giá hiệu suất thu hồi của quá trình chuẩn bị mẫu
• 3.7. Khảo sát thời gian chiết cần thiết của quá trình chiết soxhlet
• 3.8. Hiệu suất thu hồi của quá trình làm sạch với cột silicagel đa lớp
• 3.9. Hiệu suất thu hồi của quá trình làm sạch với cột carboxen 2 lớp
• 3.10. Đánh giá khả năng phân tích các hợp chất dioxin/furan
• 3.10.1. Giới hạn phát hiện
• 3.10.2. Đánh giá độ tuyến tính và khoảng tuyến tính của phương pháp
• 3.10.3. Độ chụm của phương pháp
• 3.10.4. Đánh giá độ đúng của phương pháp
• 3.11. Áp dụng phương pháp phân tích để phân tích mẫu lấy tại sân bay Biên Hòa
• 3.11.1. Danh sách mẫu phân tích
• 3.11.2. Tính toán kết quả phân tích
• 3.11.3. Kết quả phân tích thu được
• 3.11.4. Đánh giá độ sai lệch so với mẫu đối chứng
• 3.11.5. Đánh giá sơ bộ về hiện trạng ô nhiễm dioxin
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu hàm lượng dioxin trong đất sân bay Biên Hòa

Nghiên cứu hàm lượng dioxin trong đất sân bay Biên Hòa là một vấn đề cấp bách, đặc biệt trong bối cảnh ô nhiễm môi trường hiện nay. Dioxin là một trong những chất độc hại nhất, có khả năng tồn tại lâu dài trong môi trường và gây ra nhiều tác động xấu đến sức khỏe con người. Việc xác định hàm lượng dioxin trong đất không chỉ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho các biện pháp khắc phục và bảo vệ môi trường.

1.1. Tình hình ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa

Sân bay Biên Hòa là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề từ chất độc dioxin trong thời kỳ chiến tranh. Các nghiên cứu cho thấy hàm lượng dioxin tại đây vượt xa mức cho phép, gây ra nhiều hệ lụy cho sức khỏe cộng đồng và môi trường. Việc phân tích hàm lượng dioxin trong đất là cần thiết để có những biện pháp xử lý kịp thời.

1.2. Tác động của dioxin đến sức khỏe con người

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng dioxin có thể gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, rối loạn sinh sản và các vấn đề về phát triển trí tuệ. Việc hiểu rõ tác động của dioxin đến sức khỏe con người là rất quan trọng trong việc xây dựng các chính sách bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn đề và thách thức trong việc xác định hàm lượng dioxin

Việc xác định hàm lượng dioxin trong đất sân bay Biên Hòa gặp nhiều thách thức. Các phương pháp phân tích hiện tại thường yêu cầu thiết bị hiện đại và quy trình phức tạp. Hơn nữa, việc lấy mẫu và xử lý mẫu cũng cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo độ chính xác của kết quả phân tích.

2.1. Khó khăn trong việc lấy mẫu đất

Quá trình lấy mẫu đất tại sân bay Biên Hòa cần phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt để đảm bảo tính đại diện của mẫu. Việc xác định vị trí và độ sâu lấy mẫu cũng ảnh hưởng lớn đến kết quả phân tích hàm lượng dioxin.

2.2. Thách thức trong phân tích dioxin

Phân tích dioxin yêu cầu các phương pháp chính xác và nhạy cảm. Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) là một trong những phương pháp hiệu quả, nhưng đòi hỏi thiết bị đắt tiền và kỹ thuật viên có trình độ cao.

III. Phương pháp GC MS trong nghiên cứu hàm lượng dioxin

Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) đã được áp dụng để xác định hàm lượng dioxin trong đất sân bay Biên Hòa. Phương pháp này cho phép phân tích chính xác và nhanh chóng các hợp chất dioxin với độ nhạy cao. Việc tối ưu hóa các điều kiện phân tích là rất quan trọng để đạt được kết quả tốt nhất.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp GC MS

GC-MS kết hợp giữa sắc ký khí và khối phổ, cho phép tách biệt và xác định các hợp chất dioxin trong mẫu đất. Nguyên lý hoạt động của phương pháp này dựa trên sự phân tách các hợp chất theo độ bay hơi và khối lượng của chúng.

3.2. Quy trình phân tích mẫu đất

Quy trình phân tích mẫu đất bao gồm các bước như chuẩn bị mẫu, chiết xuất và phân tích bằng GC-MS. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả.

IV. Kết quả nghiên cứu hàm lượng dioxin tại sân bay Biên Hòa

Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng dioxin trong đất sân bay Biên Hòa vượt xa mức cho phép. Các mẫu đất được phân tích cho thấy sự hiện diện của nhiều đồng loại dioxin độc hại, đặc biệt là 2,3,7,8-TCDD. Những kết quả này cho thấy mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và cần có các biện pháp khắc phục kịp thời.

4.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm dioxin

Mức độ ô nhiễm dioxin được đánh giá dựa trên các chỉ số như nồng độ TEQ (độc tính tương đương). Kết quả cho thấy nồng độ TEQ tại sân bay Biên Hòa cao hơn nhiều so với ngưỡng an toàn.

4.2. So sánh với các khu vực khác

So sánh với các khu vực khác, mức độ ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa là nghiêm trọng hơn. Điều này cho thấy cần có các biện pháp xử lý và giám sát môi trường chặt chẽ hơn.

V. Kết luận và hướng đi tương lai trong nghiên cứu dioxin

Nghiên cứu xác định hàm lượng dioxin trong đất sân bay Biên Hòa đã chỉ ra mức độ ô nhiễm nghiêm trọng và cần thiết phải có các biện pháp khắc phục. Hướng đi tương lai cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp phân tích hiệu quả hơn và tăng cường giám sát môi trường.

5.1. Đề xuất các biện pháp khắc phục

Cần có các biện pháp khắc phục hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm dioxin tại sân bay Biên Hòa. Các biện pháp này có thể bao gồm xử lý đất ô nhiễm và giám sát thường xuyên.

5.2. Tương lai của nghiên cứu dioxin tại Việt Nam

Nghiên cứu về dioxin tại Việt Nam cần được tiếp tục và mở rộng. Việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp phân tích hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc giám sát và xử lý ô nhiễm.