Luận văn thạc sĩ: Xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau xanh ở Hà Nội bằng phương pháp PIXE

• Tác giả: Phùng Khắc Nam Hồ
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Văn Loát
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử
• Đề tài: Xác định hàm lƣợng một số kim loại nặng trong rau xanh ở Thành phố Hà Nội bằng phƣơng pháp PIXE
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung về rau xanh
• 1.2. Đặc điểm rau xanh
• 1.3. Tiêu chí rau an toàn
• 1.4. Các yếu tố gây ô nhiễm cho rau
• 1.5. Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích PIXE
• 1.5.1. Tia X đặc trưng. Cơ chế phát tia X đặc trưng gây bởi chùm hạt
• 1.5.2. Hiệu ứng Auger và hiệu suất huỳnh quang
• 1.5.2.1. Hiệu ứng Auger
• 1.5.2.2. Hiệu suất huỳnh quang
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Thiết bị và hệ phân tích PIXE
• 2.2.1. Máy gia tốc 5SDH-2 Pelletron
• 2.2.2. Buồng gia tốc chính
• 2.2.3. Các hệ thống phụ trợ
• 2.2.4. Buồng phân tích và bố trí thí nghiệm
• 2.3. Phân tích mẫu dày bằng kỹ thuật PIXE
• 2.3.1. Chuẩn bị mẫu
• 2.3.2. Tiến hành phép đo
• 2.3.3. Ghi nhận phổ
• 2.3.4. Phân tích phổ và xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 3.1. Xác định hệ số chuẩn H
• 3.2. Đánh giá độ chính xác của phương pháp phân tích PIXE mẫu dày (TTPIXE)
• 3.3. Đánh giá độ đồng đều mẫu và độ lặp phép đo
• 3.4. Kết quả phân tích một số mẫu rau xanh tại Hà Nội
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau xanh Hà Nội

Rau xanh là thực phẩm thiết yếu trong bữa ăn hàng ngày của người dân Hà Nội. Tuy nhiên, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh đang trở thành mối quan tâm lớn. Việc xác định hàm lượng kim loại nặng là cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm. Phương pháp PIXE (Particle Induced X-ray Emission) đã được áp dụng để phân tích hàm lượng kim loại nặng trong rau xanh, giúp cung cấp thông tin chính xác về mức độ ô nhiễm.

1.1. Rau xanh Hà Nội và vai trò của chúng trong dinh dưỡng

Rau xanh cung cấp nhiều vitamin và khoáng chất cần thiết cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, việc trồng rau trong môi trường ô nhiễm có thể dẫn đến sự tích tụ kim loại nặng, ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng của rau.

1.2. Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh

Ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh Hà Nội chủ yếu do nguồn nước tưới và phân bón. Các kim loại như chì, cadmium, và arsenic có thể gây hại cho sức khỏe con người nếu vượt quá ngưỡng cho phép.

II. Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh Hà Nội

Ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh là một vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Các yếu tố như ô nhiễm môi trường, sử dụng phân bón không hợp lý và nước tưới ô nhiễm đều góp phần vào tình trạng này. Việc xác định hàm lượng kim loại nặng là cần thiết để có biện pháp khắc phục kịp thời.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh bao gồm nước thải từ các khu công nghiệp, sử dụng phân bón chứa kim loại nặng và ô nhiễm từ môi trường xung quanh.

2.2. Tác động của kim loại nặng đến sức khỏe con người

Kim loại nặng như chì, cadmium có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm rối loạn chức năng thận, ảnh hưởng đến hệ thần kinh và tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư.

III. Phương pháp PIXE trong xác định hàm lượng kim loại nặng

Phương pháp PIXE là một kỹ thuật hiện đại, không phá hủy mẫu, cho phép xác định đồng thời nhiều nguyên tố trong rau xanh. Kỹ thuật này sử dụng chùm proton để kích thích phát xạ tia X đặc trưng từ các nguyên tố có trong mẫu rau, từ đó xác định hàm lượng kim loại nặng một cách chính xác.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp PIXE

Phương pháp PIXE hoạt động dựa trên nguyên lý phát xạ tia X đặc trưng khi chùm proton bắn vào mẫu. Tia X phát ra sẽ được ghi nhận và phân tích để xác định hàm lượng kim loại nặng.

3.2. Ưu điểm của phương pháp PIXE

Phương pháp PIXE có nhiều ưu điểm như độ nhạy cao, khả năng phân tích đồng thời nhiều nguyên tố và không phá hủy mẫu, giúp bảo toàn giá trị của mẫu rau trong quá trình phân tích.

IV. Kết quả nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong rau xanh

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng kim loại nặng trong một số mẫu rau xanh ở Hà Nội vượt quá mức cho phép. Kết quả này cho thấy sự cần thiết phải kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

4.1. Kết quả phân tích mẫu rau xanh

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng kim loại nặng như chì, cadmium trong một số mẫu rau vượt quá giới hạn cho phép, điều này cảnh báo về tình trạng ô nhiễm thực phẩm tại Hà Nội.

4.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng

Mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh cần được đánh giá thường xuyên để có biện pháp khắc phục kịp thời, đảm bảo an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Việc xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau xanh bằng phương pháp PIXE không chỉ giúp nâng cao chất lượng thực phẩm mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Cần có các biện pháp quản lý và giám sát chặt chẽ hơn để giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh.

5.1. Tầm quan trọng của việc kiểm soát ô nhiễm

Kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng trong rau xanh là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và đảm bảo an toàn thực phẩm.

5.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp phân tích hiện đại hơn để nâng cao độ chính xác trong việc xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau xanh.