BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHẠM THANH TRƯC

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG VÀ TÍCH LUỸ
Pb, Cu, Cd TRONG RAU CẢI NGỌT

Ngành: HO PH N T CH
Mã ngành: 8440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CH MINH, NĂM 2023



Cơng trình đƣợc hồn thành tại Trƣờng Đại học Cơng nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Quốc Thắng
Luận v n thạc s đƣợc ảo vệ tại Hội đồng chấm ảo vệ Luận v n thạc s Trƣờng Đại học
Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 08 tháng 07 n m 2023.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận v n thạc s gồm:
1. PGS. TS. Nguyễn V n Cƣờng - Chủ tịch Hội đồng
2. PGS. TS. Trần Quang Hiếu - Phản iện 1
3. TS. Nguyễn Quốc Hùng - Phản iện 2
4. PGS. TS. Trần Nguyễn Minh

n - Ủy viên

5. TS. Đỗ Thị Long - Thƣ ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS. TS. Nguyễn V n Cƣờng

TRƢỞNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

PGS. TS. Nguyễn V n Cƣờng


BỘ CƠNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Phạm Thanh Trúc ............................... MSHV: 20125641
Ngày, tháng, n m sinh: 22/06/1992 ............................... Nơi sinh: TP. HCM
Ngành: Hoá Phân Tích ................................................... Mã ngành: 8440118
I. TÊN ĐỀ TÀI:
Nghiên cứu ảnh hƣởng và tích lũy P , Cu, Cd trong rau cải ngọt
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Tổng quan
Rau xanh, vai trò của rau, phƣơng pháp trồng thủy canh, rau cải ngọt, phƣơng pháp
phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa, tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc.
2. Thực nghiệm
 Khảo sát điều kiện vận hành thiết ị phổ hấp thu ngun tử;
 Thẩm định quy trình phân tích P , Cu, Cd;
 Trồng rau cải ngọt ằng phƣơng pháp thủy canh có và khơng có ơ nhiễm

kim loại Pb, Cu, Cd;
 Phân tích hàm lƣợng P , Cu, Cd có trong cây cải ngọt để đánh giá khả
n ng tích lũy kim loại trong rau cải ngọt.
3. Kết quả và àn luận
4. Kết luận và kiến nghị
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 17.10.2022
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17.04.2023
IV. NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Quốc Thắng
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023
NGƢỜI HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Nguyễn Quốc Thắng

TS. Nguyễn Quốc Thắng

TRƢỞNG KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

PGS.TS. Nguyễn V n Cƣờng


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Quốc Thắng đã tận tình, quan
tâm, giúp đỡ, hƣớng dẫn trong suốt quá trình thực hiện và hồn thành luận v n.
Tơi xin chân thành cảm ơn q thầy cơ Khoa Cơng nghệ Hóa học, Trƣờng Đại học
Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm ổ
ích trong suốt q trình học tập và thực hiện luận v n.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, ạn è đã ln ên cạnh động viên, giúp đỡ,
tạo mọi điều kiện thuận lợi và hỗ trợ trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhƣng n ng lực cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi
nhiều thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc góp ý của quý thầy cô và các ạn học viên.

I


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài nghiên cứu là xây dựng và thẩm định phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Pb,
Cu, Cd trong cây cải ngọt ằng phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa. Giới
hạn phát hiện là 0,0226 mg/L đối với chì, 0,0030 mg/L đối với đồng và 0,0036
mg/L đối với cadmium. Giới hạn định lƣợng 0,0752 mg/L đối với chì, 0,0100 mg/L
đối với đồng và 0,0118 mg/L đối với cadmium. Phƣơng pháp có hiệu suất thu hồi
85,22 – 88,23% đối với chì, 83,58 – 85,05 % đối với đồng, 91,97 – 93,08% đối với
cadmium, phù hợp với các yêu cầu AOAC. Cây cải ngọt sau thời gian trồng thủy
canh trong môi trƣờng ô nhiễm kim loại để đánh giá ảnh hƣởng của kim loại đến sự
sinh trƣởng và tích lũy kim loại trong cây.
Kết quả cho thấy cây cải ngọt (Brassica integrifolia) trồng trong dung dịch dinh
dƣỡng có gây ơ nhiễm ằng các ion kim loại cadmium Cd , chì P , và đồng Cu
ở các nồng độ khác nhau gây ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng và phát triển của cây.
Trong thời gian 1, 3 và 6 tuần sống trong môi trƣờng ô nhiễm, hàm lƣợng kim loại
Cd, P , Cu trong các ộ phận rễ, thân và lá cây đều t ng dần. Thứ tự tích lũy của
Cu, P và Cd trong rau cải ngọt thứ tự rễ

lá

thân. Hệ số chuyển của a kim loại

t rễ đến thân và lá đều nhỏ hơn 1, cho thấy kim loại dịch chuyển t rễ đến lá và
thân ít. Hệ số tích lũy sinh học của a kim loại đều cao. Hàm lƣợng kim loại trong
rễ, thân và lá có mối quan hệ tuyến tính với nồng độ kim loại ô nhiễm trong dung

dịch dinh dƣỡng.

II


ABSTRACT
The research project developed and validated method for determining the content of
Pb, Cu, Cd in Brassica integrifolia by flame atomic absorption spectrometric
method. The limit of detection were 0.0226 mg/L for lead, 0.0030 mg/L for copper,
and 0.0036 mg/L for cadmium. Limit of quantitation were 0.0752 mg/L for lead,
0.0100 mg/L for copper, and 0.0118 mg/L for cadmium. The method had recovery
efficiencies of 85.22 – 88.23% for lead, 83.58 – 85.05% for copper, 91.97 – 93.08%
for cadmium, in accordance with AOAC requirements. Brassica integrifolia after a
period of hydroponic planting in a metal polluted environment to assess the effect of
metals on the growth and accumulation of metals in plants.
The results showed Brassica integrifolia grown in nutrient solution was
contaminated with cadmium (Cd), lead (Pb), and copper (Cu) metal ions at different
concentrations that affected plant growth and development. During the period of 1,
3 and 6 weeks of living in a polluted environment, the metal content of Cd, Pb, Cu
in the roots, stems and leaves of plants all gradually increased. The order of
accumulation of Cu, Pb and Cd in Brassica integrifolia was roots > leaves > stems.
The TFs of these heavy metals from roots to stems and from roots to leaves were
less than 1, indicating that the metal tranferred from the roots to the leaves and
stems little. BioConcentration Factor of the three metals was high. The metal
content in the roots, stems and leaves had a linear relationship with the
concentration of contaminated metals in the nutrient solution.

III



LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình khoa học nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự
hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Quốc Thắng. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong
luận v n hoàn toàn trung thực và chính xác.
Học viên

Phạm Thanh Trúc

IV


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ .............................................................................ii
ABSTRACT .............................................................................................................. iii
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... iv
MỤC LỤC ................................................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... xi
DANH MỤC VIẾT TẮT ..........................................................................................xii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................2
3.1 Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................................2
3.2 Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................2
4. Phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu .....................................................................2
5. Ý ngh a thực tiễn của đề tài.....................................................................................3
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ........................................................................................ 4
1.1 Tổng quan về rau ...................................................................................................4

1.1.1 Giới thiệu về rau ................................................................................................. 4
1.1.2 Vai trò rau xanh .................................................................................................. 4
1.1.3 Nguyên nhân rau nhiễm bẩn ............................................................................... 6
1.1.4 Yêu cầu về rau sạch ............................................................................................ 7
1.1.5 Rau thủy canh ..................................................................................................... 7

V


1.1.6 Trồng rau thủy canh ........................................................................................... 8
1.1.7 Các mơ hình canh tác thủy canh......................................................................... 8
1.2 Tổng quan về kim loại chì, đồng, cadmium ..........................................................9
1.2.1 Kim loại chì (Pb) ................................................................................................ 9
1.2.2 Ứng dụng và ảnh hƣởng của chì....................................................................... 11
1.2.3 Kim loại đồng (Cu)........................................................................................... 11
1.2.4 Ứng dụng và ảnh hƣởng của Cu ....................................................................... 12
1.2.5 Kim loại cadmium (Cd) .................................................................................... 13
1.2.6 Ứng dụng và ảnh hƣởng của Cd ....................................................................... 14
1.3 Tích lũy kim loại và ảnh hƣởng kim loại đến cây trồng .....................................14
1.4 Các phƣơng pháp xác định Pb, Cu, Cd ...............................................................17
1.4.1 Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử ................................................................ 17
1.4.2 Phƣơng pháp phép đo phổ phát xạ (AES) ........................................................ 18
1.4.3 Phƣơng pháp phân tích khối phổ plamas cảm ứng – ICP-MS ......................... 18
1.4.4 Phƣơng pháp trắc quang ................................................................................... 19
1.5 Phƣơng pháp xử lý mẫu.......................................................................................20
CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM ................................................................................. 22
2.1 Phƣơng pháp phân tích ........................................................................................22
2.1.1 Nguyên tắc ....................................................................................................... 22
2.1.2 Thiết bị - dụng cụ và hóa chất .......................................................................... 22
2.2 Thẩm định phƣơng pháp phân tích .....................................................................23

2.2.1 Khảo sát thơng số của thiết bị F-AAS.............................................................. 23
2.2.2 Khoảng tuyến tính ............................................................................................ 24
2.2.3 Xây dựng đƣờng chuẩn .................................................................................... 25

VI


2.2.4 Giới hạn phát hiện và Giới hạn định lƣợng...................................................... 26
2.2.5 Độ lặp lại .......................................................................................................... 26
2.2.6 Hiệu suất thu hồi .............................................................................................. 27
2.3 Phân tích mẫu rau cải ngọt ..................................................................................28
2.3.1 Lấy và bảo quản mẫu ....................................................................................... 28
2.3.2 Quy trình xử lý mẫu ......................................................................................... 28
2.4 Đối tƣợng nghiên cứu..........................................................................................29
2.4.1 Cây cải ngọt (Brassica integrifolia) ................................................................. 29
2.4.2 Kim loại nghiên cứu ......................................................................................... 30
2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu.....................................................................................31
2.5.1 Quy trình nghiên cứu ....................................................................................... 31
2.5.2 Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................... 31
2.6 Ảnh hƣởng của kim loại đến rau cải ngọt ...........................................................32
2.6.1 Ảnh hƣởng của các kim loại nặng đến sự phát triển của rau cải ngọt ............. 33
2.6.2 Khả n ng tích lũy kim loại đến rau cải ngọt .................................................... 33
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 36
3.1 Kết quả xây dựng phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng Cd, Pb và Cu..................36
3.1.1 Khảo sát phổ hấp thu ........................................................................................ 36
3.1.2 Khảo sát chiều cao của đèn nguyên tử hóa. ..................................................... 38
3.1.3 Khảo sát loại acid và nồng độ acid .................................................................. 39
3.1.4 Khoảng tuyến tính, đƣờng chuẩn ..................................................................... 41
3.1.5 Giới hạn phát hiện LOD, giới hạn định lƣợng LOQ ........................................ 47
3.1.6 Độ lặp lại .......................................................................................................... 49

3.1.7 Hiệu suất thu hồi .............................................................................................. 51

VII


3.2 Kết quả nguyên cứu tích lũy kim loại trên cây cải ngọt .....................................54
3.2.1 Ảnh hƣởng kim loại đến sự phát triển của cây cải ngọt................................... 54
3.2.2 Tích lũy kim loại trong cây cải ngọt ................................................................ 58
3.2.3 Hệ số chuyển kim loại t rễ lên thân và lá ....................................................... 69
3.2.4 Hệ số tích lũy sinh học BCF ............................................................................ 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 75
1. Kết luận .................................................................................................................75
2. Kiến nghị ...............................................................................................................76
DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA HỌC VIÊN ............................ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 86
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 91
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN ....................................................... 100

VIII


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Hằng số vật lý Pb .......................................................................................10
Bảng 1.2 Hằng số vật lý Cu ......................................................................................11
Bảng 1.3 Hằng số vật lý Cd ......................................................................................13
Bảng 1.4 Ảnh hƣởng P đến rau cải xanh.................................................................15
Bảng 1.5 Ảnh hƣởng Cu đến rau cải xanh ................................................................15
Bảng 2.1 Đƣờng chuẩn..............................................................................................26
Bảng 3.1 Kết quả khảo sát độ hấp thu của chì tại các ƣớc sóng .............................36
Bảng 3.2 Kết quả khảo sát độ hấp thu của đồng tại các ƣớc sóng ..........................37

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát độ hấp thu của cadmium tại các ƣớc sóng ...................37
Bảng 3.4 Kết quả khảo sát chiều cao đầu đốt ...........................................................39
Bảng 3.5 Kết quả khảo sát loại acid và nồng độ acid kim loại chì ...........................40
Bảng 3.6 Kết quả khảo sát loại acid và nồng độ acid kim loại đồng ........................40
Bảng 3.7 Kết quả khảo sát loại acid và nồng độ acid kim loại cadmium .................41
Bảng 3.8 Kết quả tƣơng quan khoảng tuyến tính ion Cu2+ .......................................42
Bảng 3.9 Đƣờng chuẩn của ion Cu2+ ........................................................................43
Bảng 3.10 Kết quả tƣơng quan khoảng tuyến tính ion Pb+ .......................................44
Bảng 3.11 Đƣờng chuẩn của ion Pb+ ........................................................................45
Bảng 3.12 Kết quả tƣơng quan khoảng tuyến tính ion Cd2+ .....................................46
Bảng 3.13 Đƣờng chuẩn của ion Cd2+ ......................................................................47
Bảng 3.14 Độ lặp lại ion Cu2+ ...................................................................................49
Bảng 3.15 Độ lặp lại ion Pb+ .....................................................................................50
Bảng 3.16 Độ lặp lại ion Cd2+ ...................................................................................50
Bảng 3.17 Hiệu suất thu hồi ion Cu2+ .......................................................................52
Bảng 3.18 Hiệu suất thu hồi ion Pb+ .........................................................................53
Bảng 3.19 Hiệu suất thu hồi ion Cd2+ .......................................................................54
Bảng 3.20 Khối lƣợng cây cải ngọt qua các tuần .....................................................57
Bảng 3.21 Chiều cao cây qua các tuần......................................................................57
Bảng 3.22 Hàm lƣợng đồng trong rễ cây cải ngọt ....................................................58

IX


Bảng 3.23 Hàm lƣợng đồng trong thân cây cải ngọt ................................................60
Bảng 3.24 Hàm lƣợng đồng trong lá cây cải ngọt ....................................................61
Bảng 3.25 Hàm lƣợng chì trong rễ cây cải ngọt .......................................................62
Bảng 3.26 Hàm lƣợng chì trong thân cây cải ngọt ...................................................63
Bảng 3.27 Hàm lƣợng chì trong lá cây cải ngọt .......................................................64
Bảng 3.28 Hàm lƣợng cadmium trong rễ cây cải ngọt .............................................66

Bảng 3.29 Hàm lƣợng cadmium trong thân cây cải ngọt .........................................67
Bảng 3.30 Hàm lƣợng cadmium trong lá cây cải ngọt .............................................68
Bảng 3.31 Hệ số chuyển (TFs) của rau cải ngọt với nồng độ Cu 5, 10 và 20 mg/L
trong 6 tuần trồng theo phƣơng pháp thủy canh .......................................................70
Bảng 3.32 Hệ số chuyển (TFs) của rau cải ngọt với nồng độ Pb 5, 10 và 20 mg/L
trong 6 tuần trồng theo phƣơng pháp thủy canh .......................................................71
Bảng 3.33 Hệ số chuyển (TFs) của rau cải ngọt với nồng độ Cd 5, 10 và 20 mg/L
trong 6 tuần trồng theo phƣơng pháp thủy canh .......................................................72
Bảng 3.34 Hệ số tích lũy sinh học của đồng .............................................................73
Bảng 3.35 Hệ số tích lũy sinh học của chì ................................................................74
Bảng 3.36 Hệ số tích lũy sinh học của cadmium ......................................................74

X


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Quy trình xử lý mẫu ...................................................................................29
Hình 2.2 Rau cải ngọt................................................................................................30
Hình 2.3 Dung dịch dinh dƣỡng A và B ...................................................................31
Hình 3.1 Khoảng tuyến tính của ion Cu2+ .................................................................42
Hình 3.2 Đƣờng chuẩn ion Cu2+ ...............................................................................43
Hình 3.3 Khoảng tuyến tính ion Pb+ .........................................................................44
Hình 3.4 Đƣờng chuẩn ion Pb+ .................................................................................45
Hình 3.5 Khoảng tuyến tính ion Cd2+ .......................................................................46
Hình 3.6 Đƣờng chuẩn ion Cd2+ ...............................................................................47
Hình 3.7 Rau cải ngọt đối chứng qua 6 tuần .............................................................55
Hình 3.8 Rau cải ngọt ơ nhiễm 5 mg/L qua 6 tuần ...................................................55
Hình 3.9 Rau cải ngọt ô nhiễm 10 mg/L qua 6 tuần .................................................56
Hình 3.10 Rau cải ngọt ơ nhiễm 20 mg/L qua 6 tuần ...............................................56
Hình 3.11 Hàm lƣợng Cu trong rễ ............................................................................59

Hình 3.12 Hàm lƣợng Cu trong thân.........................................................................60
Hình 3.13 Hàm lƣợng Cu trong lá.............................................................................61
Hình 3.14 Hàm lƣợng Pb trong rễ .............................................................................63
Hình 3.15 Hàm lƣợng Pb trong thân .........................................................................64
Hình 3.16 Hàm lƣợng Pb trong lá .............................................................................65
Hình 3.17 Hàm lƣợng Cd trong rễ ............................................................................66
Hình 3.18 Hàm lƣợng Cd trong thân.........................................................................67
Hình 3.19 Hàm lƣợng Cd trong lá.............................................................................68

XI


DANH MỤC VIẾT TẮT
AAS

Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử

AES

Phƣơng pháp phép đo phổ phát xạ

AOAC

Hiệp hội các nhà hoá phân tích chính thống

BCF

Hệ số tích lũy nồng độ sinh học

ETA-AAS


Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử không ngọn lửa

F-AAS

Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa

GF-AAS

Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử lò graphit

ICP-AES

Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử plasma

ICP-MS

Phƣơng pháp phân tích khối phổ plamas cảm ứng

LOD

Giới hạn phát hiện

LOQ

Giới hạn định lƣợng

MS-AES

Phƣơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử plasma vi sóng


TF

Hệ số chuyển vị

XII


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trên thế giới hiện nay, việc ảo vệ sức khỏe đang đƣợc ƣu tiên hàng đầu. Để đảm
ảo sức khỏe của con ngƣời thì mơi trƣờng sống phải xanh, nguồn nƣớc và thực
phẩm an toàn. Trong các loại thực phẩm thì rau xanh là thực phẩm rất đƣợc ƣa
chuộng trong các ữa n hằng ngày. Rau xanh chứa các loại dƣỡng chất cần thiết
cho cơ thể con ngƣời nhƣ vitamin A, E, chất xơ… đáp ứng nhu cầu hằng ngày.
Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa trải dài t

ắc vào nam nên loại rau củ đa

dạng nhiều chủng loại, dồi dào quanh n m. Cùng với sự phát triển nông nghiệp và
kinh tế, sản lƣợng rau ngày càng t ng để đáp ứng nhu cầu của ngƣời tiêu dùng. Nhu
cầu thực phẩm càng t ng thì càng có những tác động xấu, để có nhiều nguồn rau
xanh, tƣơi lâu, ngƣời nơng dân thêm hóa chất không cần thiết giúp rau giữ đƣợc
tƣơi mới lâu hơn.
Nguồn nƣớc tƣới tiêu là nguyên nhân làm cho rau nhiễm kim loại nặng do nông dân
sử dụng nguồn nƣớc không sạch để trồng rau nhƣ nƣớc ở kênh rạch, nƣớc thải t
các nhà máy, xí nghiệp. T đó, nguồn rau ị ơ nhiễm những hóa chất độc hại.
Những loại rau củ quả ị ô nhiễm này không thể rửa hay xử lý sạch ằng dung dịch
nƣớc muối. Với tình hình nhƣ vậy, nó đã gây ra hậu quả lớn đối với sức khỏe con
ngƣời.

Thách thức đặt ra là làm sao trồng đƣợc rau sạch, và đảm ảo chất lƣợng của rau
sau thu hoạch. Với tình hình phát triển kinh tế, cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa hiện
nay thì diện tích trồng rau càng ị thu hẹp nên nơng dân cần có phƣơng pháp trồng
tiết kiệm diện tích hơn và có n ng suất cao hơn. Hiện nay mơ hình trồng rau thủy
canh đƣợc phát triển khá phổ iến và dễ thực hiện. Mơ hình thủy canh tận dụng t
khoảng khơng nhỏ, có hiệu suất cao, tránh sự xâm nhập của sâu ệnh và không sử
dụng thuốc ảo vệ thực vật. Nghiên cứu tiến hành trồng rau theo phƣơng pháp thủy
canh ở mơi trƣờng có và khơng gây ơ nhiễm ằng kim loại, sau đó phân tích kim

1


loại trên thiết ị hiện đại. Phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng kim loại rất nhiều
nhƣng phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử do có độ nhạy, độ chọn lọc cao, giới hạn
phát hiện, giới hạn định lƣợng thấp phù hợp để tiến hành phân tích các mẫu thực
phẩm, cụ thể là rau cải ngọt.
Do đó, đề tài nghiên cứu của luận v n “Nghiên cứu ảnh hưởng và tích luỹ Pb, Cu,
Cd trong rau cải ngọt” đƣợc lựa chọn với mục tiêu nghiên cứu và nội dung nghiên
cứu nhƣ sau:
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Thẩm định quy trình phân tích Pb, Cu, Cd trong rau cải ngọt bằng phƣơng pháp
phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa.
- Đánh giá sự sinh trƣởng của rau qua thời gian trồng thủy canh với dung dịch
dinh dƣỡng ô nhiễm và không ô nhiễm.
- Đánh giá sự tích lũy của kim loại Pb, Cu, Cd trong rau cải ngọt trồng theo
phƣơng pháp thủy canh.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Nền mẫu rau đƣợc trồng theo phƣơng pháp thủy canh, cụ thể là rau cải ngọt
(Brassica integrifolia).

3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Xây dựng và thẩm định phƣơng pháp xác định chì, đồng, cadmium trong nền
mẫu rau cải ngọt (Brassica integrifolia).
- Nghiên cứu sự sinh trƣởng và tích lũy của kim loại chì, đồng, cadmium trong
nền rau cải ngọt (Brassica integrifolia) trồng bằng phƣơng pháp thủy canh.
4. Phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu
- Khảo sát điều kiện thiết bị phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử để phân tích hàm
lƣợng kim loại.
- Thẩm định phƣơng pháp phân tích các kim loại chì, đồng, cadmium trên mẫu
rau cải ngọt (Brassica integrifolia).

2


- Tiến hành trồng cải ngọt bằng phƣơng pháp thủy canh với điều kiện không gây ô
nhiễm và gây ô nhiễm bằng kim loại Cd, Cu, Pb trong 42 ngày.
- Sau lần lƣợt 7, 21, 42 ngày trồng, thực hiện lấy mẫu và phân tích hàm lƣợng kim
loại trong tồn bộ cây và rễ, thân, lá của rau cải ngọt.
- Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của kim loại đến sự sinh trƣởng của rau cải ngọt nhƣ
khối lƣợng, màu sắc lá và tích lũy của kim loại trên rau cải ngọt.
- Nghiên cứu sự tích lũy và sự dịch chuyển kim loại chì, đồng, cadmium của rau
cải ngọt sau 7, 21, 42 ngày trồng bằng phƣơng pháp thủy canh.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Hiện nay nhu cầu con ngƣời dùng rau xanh để làm thực phẩm hàng ngày rất phổ
iến và cần thiết. Để an toàn sức khỏe thì nguồn rau xanh cần phải đƣợc đảm ảo
chất lƣợng. Trƣớc dấy, rau đƣợc trồng trên đất với rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến
chất lƣợng rau. T đó phát triển mơ hình trồng rau thủy canh với nhiều ƣu điểm
vƣợt trội để sản xuất rau sạch và an toàn.
Nghiên cứu sự sinh trƣởng và phát triển rau cải ngọt trồng ằng phƣơng pháp thủy
canh sẽ loại ỏ đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng t đất. Sau thời gian trồng trong dung

dịch dinh dƣỡng thì rau sẽ tích lũy kim loại nhƣ thế nào, cho thấy đƣợc tầm quan
trọng của môi trƣờng nƣớc dùng để tƣới tiêu cho rau. Nếu sử dụng nƣớc t các
sông, suối, hồ ị ô nhiễm t các nhà máy, xí nghiệp thì sẽ ảnh hƣởng nghiêm trọng
đến chất lƣợng rau. Chúng ta cần kiểm soát nghiêm ngặt chất lƣợng nguồn nƣớc
tƣới để giảm thiểu tối đa kim loại nặng tích lũy trong rau, đảm ảo chất lƣợng
nguồn thực phẩm, không ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.

3


CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về rau
1.1.1 Giới thiệu về rau
Rau xanh chứa nhiều vitamin, chất dinh dƣỡng, các loại khoáng chất và chất xơ. Ăn
nhiều rau xanh giúp kiểm soát cân nặng cơ thể cũng nhƣ giảm nguy cơ mắc một số
ệnh nhƣ ệnh tim, ƣng thƣ. Rau giúp làm chậm suy giảm trí nhớ, tốt cho tiêu hóa.
Hiện nay, trong các ữa n gia đình đƣợc ổ sung rau xanh nhiều hơn.
Việt Nam có khí hậu đa dạng trải dài t

ắc vào nam, phía Bắc có đủ ốn mùa, phía

Nam có mùa mƣa và mùa khơ nên các rau củ quả phong phú nhiều chủng loại nhƣ
rau cải, rau ngót, ắp cải, ơng cải, cà rốt,…Hiện tại, Việt Nam có rất nhiều rau quả
theo mùa và trái mùa nhờ các công nghệ hiện đại.
Sản lƣợng rau và diện tích trồng nƣớc ta đều t ng qua các n m. Vào n m 2015, sản
lƣợng rau là 15 triệu tấn và t ng xấp xỉ 18 triệu tấn vào n m 2018. Cứ trung ình
mỗi gia đình tại các thành phố lớn dành 12-13 % mức chi tiêu hàng tháng cho các
loại rau. Diện tích trồng rau liên tục t ng, đạt hơn 1,9 triệu ha vào n m 2019 [1].
Ngành rau quả liên tục t ng trƣởng về sản lƣợng và chế iến thành sản phẩm tiêu
thụ mạnh trên thị trƣờng. Dự kiến ngành rau quả sẽ t ng trƣởng mạnh nhờ nhiều

yếu tố. Thứ 1 là nhu cầu sản phẩm tốt cho sức khỏe ngày càng t ng. Thứ 2 là nhà
nƣớc hiện đại hóa ngành nông nghiệp Việt. Thứ 3 là Việt Nam ngày càng mở cửa
và đầu tƣ xuất khẩu [1].
1.1.2 Vai trò rau xanh
Việt Nam có rau xanh khá đa dạng và phong phú, đƣợc chia thành nhiều chủng loại
nhƣ rau muống, rau cải ẹ xanh, rau cải ngọt, su hào, cà rốt cà chua, cà pháo, dƣa
leo,…
Rau xanh cung cấp các muối khống có tính kiềm, vitamin và các acid hữu cơ, các
loại đƣờng tan trong nƣớc và chất xenluloza. Rau tƣơi t ng cảm giác thèm n, đặc

4


iệt là rau có mùi nhƣ rau mùi, rau thơm, hành,…Rau cịn có men tốt cho tiêu hóa.
Mỗi loại rau đều có các thành phần dinh dƣỡng khác nhau. Vitamin và muối khoáng
trong rau xanh cung cấp qua ữa n hàng ngày. Vitamin A và C có ít trong động vật
nhƣng lại có hầu hết trong rau. Trong rau tƣơi cũng có chất khống tính kiềm có vai
trị để duy trì kiềm toan, trung hịa sản phẩm acid tạo ra trong q trình chuyển hóa
và trong thức n [2].
Để có nguồn dinh dƣỡng tốt thì rau xanh cần phải tƣơi, sạch, khơng có vi khuẩn gây
ệnh và hóa chất. Vai trò một số loại rau xanh nhƣ sau:
Rau muống (Ipomoea aquatica): rau muống là vị thuốc, rất ổ cho dạ dày, đƣờng
ruột, giải độc, lợi tiểu, nhuận tràng,… Trong rau muống có niacin, vitamin C làm
giảm cholesterol trong cơ thể, ổn định hàng lƣợng triglyceride, giảm mỡ và giảm
cân, thích hợp cho ngƣời ị tiểu đƣờng và mỡ máu cao. Rau muống cũng chứa
nhiều kali làm giảm huyết áp, kích thích hấp thu canci hiệu quả.
Rau bẹ xanh (Brassica juncea): Rau ẹ xanh chứa lƣợng vitamin K đủ cho nhu cầu
mỗi ngày của cơ thể. Ăn rau ẹ xanh thƣờng xuyên sẽ hỗ trợ tim mạch, tốt cho
mạch máu cơ thể, t ng cƣờng hệ miễn dịch. Hợp chất lutein và zeaxanthin giúp ảo
vệ mắt, giúp mắt sáng khỏe. Acid folic trong cải ẹ xanh chống oxy hóa, giúp da

hồng hào và tƣơi tắn.
Rau bó xơi (Spinacia oleracea): Rau ó xơi có nhiều chất dinh dƣỡng nhƣ sắt giúp
ổ máu, vitamin A giúp sáng mắt và ổ mắt, vitamin K và canci giúp chắc xƣơng và
r ng, arotenoid, vitamin C, E chống oxy hóa. Vì chứa nhiều chất dinh dƣỡng nên
rau ó xơi chống viêm, ung thƣ, hạn chế đƣợc éo phì do có nhiều chất xơ, chắc
xƣơng cải thiện chiều cao, tốt cho mắt, phòng chống ệnh tiểu đƣờng, ổ máu, hỗ
trợ điều trị cao huyết áp.
Rau cần ta (Oenanthe javanica): rau cần ta có vị ngọt, hơi cay. Rau cần ta tác dụng
thanh nhiệt, lợi tiểu tiện, có tác dụng chống đầy hơi và uồn nôn. Rau cần ta còn
đƣợc dùng để chữa sốt, cảm lạnh, viêm nhiễm đƣờng tiết niệu, tiểu tiện khó, ạch
đới. Rau cần ta dùng ngoài để chữa tổn thƣơng do té ngã.

5


Rau cải ngọt (Brassica integrifolia): là loại cây họ cải, thân thảo. Cuống lá tƣơng
đối dài, dẹt, màu trắng. Lá dạng đầu trịn, hẹp dần xuống gốc, khơng có vị đắng.
Hoa cải ngọt có màu vàng tƣơi, 4 cánh xếp thành hình chữ thập.
Cây cải ngọt thu hoạch sau 25-30 ngày gieo trồng. Khi rau cao khoảng 20-30cm thì
nên thu hoạch để rau còn non và nhiều chất dinh dƣỡng. Cây cải ngọt chứa nhiều
vitamin và khoáng chất thiết yếu cho cơ thể nhƣ các loại vitamin B, A, K, E, chất
ai umin, đƣờng, acid pamic hay canci, sắt,…nhƣ nhiều loại rau khác. Rau cải ngọt
chữa các chứng ho hay táo bón, cịn giúp phịng ng a đƣợc nhiều ệnh nhƣ tr , ung
thƣ ruột kết, ung thƣ gan [3].
1.1.3 Nguyên nhân rau nhiễm bẩn
Rau trồng trên đất dễ ị nhiễm ẩn với các yếu tố sau
- Đất ô nhiễm: đất tích tụ kim loại nặng t tự nhiên mỏ khống sản, đá trầm tích,
núi lửa hay t hoạt động cơng nghiệp, dƣ lƣợng thuốc tr sâu, dƣ lƣợng phân
bón.
- Nguồn nƣớc tƣới rau khơng sạch: nƣớc nhiễm các hóa chất t các hoạt động

công nghiệp và nông nghiệp. Sông suối, ao hồ ị ơ nhiễm.
- Sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật vƣợt mức nên gây tích tụ
trong rau.
- Các loại vi sinh vật: virus, vi khuẩn t môi trƣờng xung quanh, hay t phân bón
hữu cơ chƣa xử lý.
Những nguyên nhân trên đã làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng rau xanh, tích tụ trong
rau và dẫn đến rau không sạch, không đảm ảo đƣợc chất lƣợng.

6


1.1.4 Yêu cầu về rau sạch
Rau sạch đƣợc trồng theo quy trình tuân theo tiêu chuẩn và cần đáp ứng các yêu cầu
sau [4]:
- Đất sạch: đất chƣa ô nhiễm bởi các kim loại nặng Hg, P , Cu, Cd, As,… , đất
chƣa ị nƣớc thải ảnh hƣởng.
- Giảm phân hóa học: bón phân hóa học đúng quy định và sử dụng phân chuồng
hoai mục.
- Rau sạch không thuốc tr sâu: sử dụng thuốc tr sâu đúng cách tránh lây nhiễm
đất và nguồn nƣớc.
Rau an toàn phải đáp ứng quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
Phải dƣới mức cho phép đối với các chỉ tiêu dƣ lƣợng thuốc ảo vệ thực vật, kim
loại nặng, vi sinh vật gây ệnh ứng với t ng rau cụ thể. Rau cần đạt u về hình thái
nhƣ khơng hƣ, khơng sâu ệnh. Đối với các loại rau xuất khẩu cần đáp ứng nhu cầu
nghiêm ngặt về mẫu, chất lƣợng và kiểm dịch thực vật tại nƣớc nhập khẩu.
Theo Quy định số 04/2007/QĐ – BNN về Ban hành Quy định quản lý sản xuất và
chứng nhận rau an toàn [5] đề cập tiêu chuẩn đảm ảo trong sản xuất nhƣ sau:
- Giống rau: có lai lịch rõ ràng, nếu là giống nhập khẩu phải qua kiểm dịch. Trƣớc
khi gieo trồng, hạt cần đƣợc xử lý để diệt nguồn sâu bệnh.
- Đất: đất trồng khơng nhiễm hóa chất và khơng bị ảnh hƣởng chất thải.

- Phân bón: chỉ đƣợc dùng phân xanh hay phân chuồng đã ủ hoai mục, phải sử
dụng hợp lý và cân bằng giữa phân vô cơ và hữu cơ.
- Nƣớc tƣới: dùng các nguồn nƣớc sạch, không nhiễm bẩn và các hóa chất độc
hại.
1.1.5 Rau thủy canh
Loại rau đƣợc trồng trong môi trƣờng dung dịch dinh dƣỡng hay các giá thể gọi là
rau thủy canh. Rau không tiếp xúc với đất nên ít ị ảnh hƣởng với yếu tố ên ngồi.
Vì vậy, rau có đƣợc ƣu điểm là “sạch”.

7


Các dung dịch thủy canh đã đƣợc nghiên cứu kỹ, khơng chứa chất hóa học, thuốc
tr sâu nên rau thủy canh đƣợc xem là loại rau tốt cho sức khỏe.
1.1.6 Trồng rau thủy canh
Theo phƣơng pháp thông thƣờng, rau sẽ lấy nguồn dinh dƣỡng t đất để phát triển.
Rau thủy canh hút chất dinh dƣỡng trong nƣớc đƣợc hòa tan t dung dịch thủy canh
[6].
Ƣu điểm của phƣơng pháp nhƣ:
- Mơ hình trồng rau hiện đại mà các gia đình tận dụng khoảng không ở tầng
thƣợng và ban công để trồng.
- Hệ thống đƣợc lắp đặt tự động nên không tốn nhiều cơng ch m sóc.
- Tiết kiệm cơng sức lao động.
- Hạn chế sâu bệnh, vi sinh vật và tránh tác động t thời tiết.
- Cây phát triển đồng đều, n ng suất cao hơn 25% so với trồng trên đất.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp nhƣ:
- Chi phí khá cao.
- Ngƣời trồng có hiểu biết nhất định về phƣơng pháp thủy canh.
- Đảm bảo cây trồng tiếp xúc trực tiếp ánh sáng ban ngày thƣờng xun.
1.1.7 Các mơ hình canh tác thủy canh

Hai cách trồng thủy canh, thứ 1 là trồng cây trong nƣớc, thứ 2 là sử dụng môi
trƣờng nền ằng các vật liệu trơ cho cây phát triển.
Trồng cây trong nƣớc thì đã phát triển nhiều hệ thống hiện đại áp dụng cho hộ gia
đình hoặc quy mơ lớn. Bể thủy canh có thể làm ằng kính, chất dẻo, kim loại. Độ
sâu ể khoảng 20 cm, chiều dài và rộng tùy vào lƣợng rau cần trồng. Dung dịch
trong ể cách giá đỡ khoảng không cho rễ chạm vào mặt nƣớc, cung cấp oxy cho rễ.
Có thể gieo hạt trực tiếp lên giá thể hoặc chuyển cây con t nơi trồng khác, sao cho
độ ẩm và dinh dƣỡng luôn đầy đủ. Cần kiểm tra thƣờng xuyên nồng độ dung dịch

8


để đảm ảo dinh dƣỡng cho cây trồng. [6] Hiện nay công nghệ phát triển nhiều hệ
thống tiên tiến để trồng rau thủy canh nhƣ hệ thống dạng ấc, thủy canh t nh, hệ
thống ngập hút định kỳ, hệ thống nhỏ giọt, màng dinh dƣỡng.
Hệ thống thủy canh t nh đƣợc ƣa chuộng trong các hộ gia đình nhiều hơn vì dễ thực
hiện và sử dụng khơng gian trống trên tầng thƣợng. Hệ thống này sử dụng thùng
chứa dung dịch thủy canh, ệ giữ thƣờng làm ằng xốp và đặt nổi trên ề mặt nƣớc
dinh dƣỡng, rễ chìm trong nƣớc. Có thể tận dụng những ình chứa khác để làm [6].
Phƣơng pháp trồng trên cát và sỏi hiện nay ít đƣợc ƣa chuộng hơn. Phƣơng pháp
trồng trên cát thì gieo hạt vào môi trƣờng cát ẩm và tƣới lên nền định kỳ hoặc
thƣờng xuyên. Còn phƣơng pháp trồng trên sỏi thì dung dịch đƣợc thấm ƣớt trên
nền sỏi qua các ống dẫn, sau đó chảy về ể thu hồi tái sử dụng lại.
1.2 Tổng quan về kim loại chì, đồng, cadmium
1.2.1 Kim loại chì (Pb)
Chì là một trong những kim loại đƣợc phát hiện t thời cổ đại. Ngƣời cổ đại đã iết
dùng để đúc tiền và nhiều vật dụng khác.
Thƣờng ít gặp chì trong tự nhiên nhƣng tìm thấy dƣới dạng quặng cùng với ạc, và
phổ iến nhất là với đồng. Khống chì chủ yếu là galena P S , trong đó chì chiếm
86,6 %. Chì rất độc với con ngƣời nhƣng lại đóng vai trị quan trọng trong cơng

nghiệp.
Chì có màu trắng ạc, sáng, mềm, dễ uốn, có tính dẫn điện. Chì có đến 18 đồng vị,
đồng vị phóng xạ ền nhất là 202P có chu kỳ án hủy là 3.105 n m. Bột chì mịn có
khả n ng tự cháy trong khơng khí và cho ngọn lửa màu trắng xanh.

9