ĐẶT VẤN ĐỀ
Xã hội ngày một phát triển, nhu cầu của con ngƣời ngày một tăng kéo
theo nhu cầu an toàn thực phẩm càng đƣợc đề cao hơn. Trong cuộc sống, rau
xanh luôn là nguồn thực phẩm cẩn thiết và quan trọng. Hiện nay do nhiều
nguyên nhân khác nhau khiến nguồn hoa màu bị ô nhiễm mà chủ yếu là do việc
sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, chất
thải từ các nhà máy, khu công nghiệp dẫn đến sự ô nhiễm nguồn đất , nƣớc, khí
quyển. Từ đó dẫn đến một số loại rau có thể bị nhiễm nitrat, nitrit có ảnh hƣởng
đến sức khỏe con ngƣời đã và đang ảnh hƣởng mạnh mẽ đến sức khỏe cộng
đồng, cho nên chất lƣợng các sản phẩm rau là điều phải đặc biệt quan tâm trong
ngành trồng trọt cũng nhƣ các ngành nghiên cứu khoa học khác.
Cây trồng trong quá trình sinh trƣởng và phát triển đã lấy từ môi trƣờng
đất rất nhiều loại dinh dƣỡng khác nhau, trong đó các hợp chất nitơ vơ cơ
(NO3-, NO2-, NH4+) là những khống chất khơng thể thiếu. Sau khi đƣợc hấp
thụ vào cơ thể thực vật, các dạng NO3-, NH4+ chuyển hóa và tham gia vào các
q trình trao đổi chất với vai trị là nguồn dinh dƣỡng quan trọng.
Hàm lƣợng nitrat, nitrit có ảnh hƣởng quan trọng đến sức khỏe con ngƣời
và hệ sinh thái. Khi sự có mặt của hàm lƣợng nitrat lớn trong cơ thể con ngƣời sẽ
dẫn tới giảm lƣợng hồng cầu, giảm q trình vận chuyển oxy trong máu có thể
gây lên một số căn bệnh nguy hiểm nhƣ đột biến gan, ung thƣ…
Việc xác định đơn giản, nhanh chóng các chất độc, cũng nhƣ NO3-,
NO2- là vấn đề cấp thiết và quan trọng. Tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay việc
phân tích nitrat, nitrit cịn khó khăn về trang thiết bị phục vụ phân tích, định
lƣợng đồng thời chƣa có sự thống nhất về quy trình tách chiết mẫu. Đồng
thời, vấn đề này chƣa đƣợc xem xét thƣờng xuyên và đề cập nhiều trong các
đề tài nghiên cứu.
Xã Vân Cơn hiện nay đang có diện tích trồng rau khá lớn, vấn đề quan
trọng và cấp thiết hiện nay là cần đánh giá đƣợc hàm lƣợng nitrat, nitrit có
trong các sản phẩm rau và các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tồn dƣ nitrat, nitrit
trong rau.
1
Từ những lý do trên, tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu hàm lượng
nitrat, nitrit tồn dư trong đất, nước và một số loại rau tại xã Vân Cơn,
huyện Hồi Đức, thành phố Hà Nội”.
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở quan trọng để đánh giá đƣợc
mức độ an tồn của việc sử dụng phân bón hóa học trong canh tác rau tại khu
vực nghiên cứu.
2
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam
1.1.1.Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới
Rau xanh là thực phẩm cần thiết không thể thiếu, là nguồn cung cấp
chủ yếu khống chất và vitamin góp phấn cân bằng dinh dƣỡng trong bữa ăn
hàng ngày của con ngƣời. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, ở nhiều nƣớc
rau chiếm tỷ lệ 30-40% lƣợng thực phẩm trong bữa ăn. Đồng thời rau còn là
cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, là mặt hành xuất khẩu quan trọng của
nhiều nƣớc trên thế giới. Vì vậy rau đƣợc coi là loại cây trồng trong cơ cấu
sản xuất nông nghiệp tại nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam.
Trên thế giới, rau cịn là loại cây đƣợc trồng từ lâu đời. Ngay từ thời kỳ
Hy Lạp và Ai Cập cổ đại, con ngƣời đã biết trồng rau và sử dụng rau bắp cải
nhƣ một nguồn thực phẩm.
Theo thống của FAO (2008) năm 1980, toàn thế giới sản xuất đƣợc 375
triệu tấn rau; năm 1990 là 441 triệu tấn; năm 1997 là 596,6 triệu tấn và năm
2001 đã lên tới 678 triệu tấn. Chỉ riêng cải bắp và cà chua sản lƣợng tƣơng
ứng là 50,7 triệu tấn và 88,2 triệu tấn với năng suất tƣơng ứng 24,4 tấn/ha.
Lƣợng tiêu thụ rau bình quân theo đầu ngƣời là 110kg/ngƣời/năm [17].
Năm 2005, diện tích trồng rau trên tồn thế giới là 18.003.909 ha. Năng
suất trung bình đạt 138.576 tạ/ha, sản lƣợng đạt 249.490.521 tấn. Trong đó,
Trung Quốc có diện tích trồng rau lớn nhất thế giới cới 8.266.500 ha, chiếm
46% tổng diện tích trồng rau trên tồn thế giới. Việt Nam có diện tích trồng
rau là 525.000 ha, chiếm 2,92% diện tích trồng rau trên tồn thế giới [17].
Rau đƣợc dùng kết hợp với các loại hoa quả thực phẩm rất tốt cho sức
khỏe do có chứa các loại vitamin, các chất chống oxy hóa tự nhiên, có khả
năng chống lại một số bệnh nhƣ ung thƣ. Do vậy, nhu cầu tiêu thụ rau trên thế
giới ngày càng tăng. Theo dự báo của Tổ chức Nông – Lƣơng thế giới (FAO),
nhu cầu tiêu thụ rau quả trên thị trƣờng thế giới hàng năm tăng khoảng 3,6%,
3
trong khi đó thì khả năng tăng trƣởng sản xuất chỉ là 2,6% nên thị trƣờng thế
giới đối với mặt hàng rau quả ln ở tình trạng cung khơng đủ cầu, dễ tiêu thụ
và giá cả ln trong tình trạng tăng. Các nƣớc càng phát triển cơng nghiệp thì
nhu cầu nhập khẩu rau lại càng tăng, đời sống càng đƣợc nâng cao thì nhu cầu
đối với các loại rau quả tƣơi càng tăng. Có thể khẳng định rằng thị trƣờng thế
giới đối với rau quả là rất có triển vọng [14].
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam
Việt Nam là một quốc gia có lịch sử trồng rau từ lâu đời, với điều kiện
khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thích hợp cho sinh trƣởng, phát triển và tạo hạt
của các loại rau, kể cả rau có nguồn gốc á nhiệt đới và ơn đới. Cho đến nay có
khoảng 70 lồi thực vật đƣợc sử dụng làm rau hoặc chế biến thành rau ở Việt
Nam. Riêng rau Muống có khoảng 30 lồi, trong đó có khoảng 15 lồi là chủ
lực, trong số này có hơn 80% là rau ăn lá. Diện tích rau tập trung ở 2 vùng
chính là vùng đồng bằng sơng Hồng và vùng đồng bằng Nam Bộ [9]
Tuy vậy sản xuất rau của Việt Nam chủ yếu vẫn theo quy mơ hộ gia
đình khiến cho sản lƣợng hàng hóa khơng nhiều. Bên cạnh đó sản xuất phụ
thuộc nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trƣờng sản xuất bị
ảnh hƣởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt. Việc chạy
theo lợi nhuận, áp dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cũng với
sự thiếu hiểu biết của ngƣời trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh bị ô
nhiễm kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật. Vấn đề
ô nhiễm rau xảy ra ở khắp các vùng trồng rau trong cả nƣớc.
a) Tình hình tiêu thụ
- Trong nƣớc
Theo một số nghiên cứu về tình hình tiêu thụ các loại rau quả của Việt
Nam trong thời gian qua, các loại rau quả đƣợc tiêu thụ rộng rãi nhất là rau
muống (95% số hộ tiêu thụ), cà chua (88%) và chuối (87%). Hộ gia đình Việt
Nam tiêu thụ trung bình 71 kg rau quả cho mỗi ngƣời mỗi năm [11]
4
- Ngoài nƣớc
Rau quả Việt Nam đã đƣợc xuất khẩu sang hơn 50 quốc gia và vùng
lãnh thổ trên thế giới. Các thị trƣờng xuất khẩu chính của Việt Nam là Trung
Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga, Hoa Kỳ, Hồng Kông.
Sản phẩm rau quả Việt Nam đang chịu sự cạnh tranh mạnh trong trong
xuất khẩu rau quả từ các nƣớc khác trong khu vực và trên thế giới nhƣ: Thái
Lan, Philippin, Trung Quốc, Úc, Canada và rất nhiều các nƣớc khác.
Kim ngạch xuất khẩu rau, hoa quả tƣơi trong những năm vừa qua
không ổn định. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này do một mặt chất lƣợng
rau quả của ta còn thấp và chƣa đồng đều, nguyên nhân chủ yếu là do giống,
phƣơng pháp canh tác còn yếu, vƣờn tạp nhiều, trình độ phịng bệnh, chăm
sóc kém, dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật còn nhiều. Hơn nữa, trình độ nghiệp
vụ kinh doanh xuất nhập khẩu rau, hoa quả ra nƣớc ngồi của rất nhiều doanh
nghiệp cịn thấp. Phƣơng pháp tổ chức từ sản xuất đến tiêu thụ và xuất nhập
khẩu cịn rất yếu kém[16].
Nhƣ vậy để có thể phát triển ngành sản xuất rau theo hƣớng an tồn và
bền vững cần thiết phải có những biện pháp đồng bộ nhƣ: tập huấn nông dân
về kỹ thuật, nâng cáo ý thức cộng đồng, tiến hành kiểm tra chất lƣợng đất và
nƣớc để quy hoạch vùng sản xuất an tồn cách ly với các khu vực bị ơ nhiễm,
giám sát kiểm định chất lƣợng, quảng cáo thƣơng hiệu… Bên cạnh đó phải có
sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành, các cấp và ngƣời sản xuất. Có nhƣ vậy
việc triển khai mơ hình sản xuất rau an tồn mới đạt hiệu quả cao.
1.2. Khái niệm rau an toàn và nguyên nhân gây mất an toàn vệ sinh trên
rau quả
1.2.1.Khái niệm rau an tồn
Theo Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn, rau an tồn đƣợc định
nghĩa nhƣ sau:
“Rau an toàn là sản phẩm rau tƣơi (bao gồm tất cả các loại rau ăn lá,
củ, thân, hoa quả, hạt…) đƣợc sản xuất, thu hoạch, sơ chế bao gói, bảo quản
theo quy định kỹ thuật bảo đảm tồn dƣ về sinh vật, hóa chất độc hại dƣới mức
giới hạn tối đa cho phép quy định”.
5
Các tiêu chuẩn đánh giá mức độ đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm
của sản phẩm rau bao gồm:
- Chỉ tiêu hình thái: Sản phẩm đƣợc thu hoạch đúng thời điểm, đúng độ
chín kỹ thuật (hay thƣơng phẩm) khơng dập nát, hƣ thối, không lẫn tạp chất,
không sâu bệnh và bao gói cẩn thận.
- Chỉ tiêu chất lƣợng đƣợc đánh giá thơng qua 4 nhóm chỉ tiêu:
+ Dƣ lƣợng các loại hóa chất bảo vệ thực phẩm trong sản phẩm rau;
+ Dƣ lƣợng Nitrat (NO3-) tích lũy trong sản phẩm rau;
+ Hàm lƣợng tích lũy của một số kim loại nặng chủ yếu nhƣ chì (Pb),
thủy ngân (Hg), Asen (As), cadimi (Cd), đồng (Cu)…
+ Mức độ ô nhiễm các vi sinh vậy gây bệnh ( E - Coli, Samollela, trứng
giun, sán…)
Sản phẩm rau chỉ đƣợc coi là đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm khi
hàm lƣợng tồn dƣ của các nhóm chỉ tiêu trên khơng vƣợt q tiêu chuẩn cho
phép [7].
Nhƣ vậy, có thể thấy rằng dƣ lƣợng nitrat là một trong bốn chỉ tiêu chất
lƣợng quan trọng để đánh giá mức độ đảm bảo VSATTP trong rau. Vì vậy
việc xác định hàm lƣợng nitrat trong rau là điều hết sức cấp thiết nhằm đảm
bảo sức khỏe cho ngƣời tiêu dùng hiện nay.
1.2.2. Nguyên nhân gây mất an tồn vệ sinh trên rau quả
- Hóa chất bảo vệ thực vật: Hiện nay trong sản xuất rau màu tình trạng
lạm dụng thuốc BVTV, không chấp hành nghiêm chỉnh về liều lƣợng sử dụng
và thời gian cách ly của thuốc, sử dụng nhiều chủng loại thuốc, kể cả nhiều
thuốc không rõ nguồn gốc và thuốc bị cấm sử dụng… vẫn cịn xảy ra khá phổ
biến. Từ đó việc tồn dƣ hóa chất bảo vệ thực vật trong đất cịn khá cao. Theo
báo cáo từ chi cục BVTV thành phố Hồ Chí Minh, khi đem kiểm tra 3050
mẫu rau củ có đến 141 mẫu có dƣ lƣợng thuốc trừ sâu vƣợt mức cho phép gấp
nhiều lần.
6
- Hàm lƣợng nitrat: Chủ yếu do ngƣời trồng rau sử dụng quá nhiều
phân bón hóa học để bón cho rau. Ngoài ra một số trƣờng hợp rau trồng gần
các khu công nghiệp cũng bị ảnh hƣởng bởi lƣợng nitrat.
- Tồn dƣ kim loại: Việc ô nhiễm bởi các kim loại nặng nhƣ chì (Pb),
thủy ngân (Hg), Asen (As), cadimi (Cd), đồng (Cu)… tiềm ẩn trong đất hoặc
nguồn nƣớc thải từ thành phố, các khu công nghiệp đƣợc cây hấp thụ và tích
lũy dần trong q trình sinh trƣởng. Mặt khác, bón nhiều phân lân cũng làm
tăng lƣợn Cd.
- Vi sinh vật: Ở nhiều nơi, nông dân vẫn sử dụng phân chăn nuôi gia
súc, gia cầm hoặc rác thải chƣa qua xử lý để bón cho rau. Đây chính là
ngun nhân gây ô nhiễm vi sinh vật cho rau [12].
1.3. Nitrat, nitrit và một số vấn đề liên quan
1.3.1. Vai trò của nitơ đối với sự phát triển và sinh trưởng của cây
Tỷ lệ nitơ trong cây biến động từ 1-6% trọng lƣợng khô. Nitơ là yếu tố
quan trọng hàng đầu đối với cơ thể sống vì nó là thành phần cơ bản của các
protein. Nitơ trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự sinh trƣởng và phát
triền của cây nhƣ diệp lục và các chất men. Các bazơ nitơ là thành phần cơ
bản của các axit nucleic, trong các AND và ARN của nhân tế bào, là nơi cƣ
trú của các thơng tin di truyền đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp
protein.
- Cây trồng đƣợc cung cấp đầy đủ nitơ bằng cách bón phân đạm lá sẽ
có màu xanh, sinh trƣởng khỏe, chồi búp phát triển nhanh, năng suất cao…
- Cây thiếu nitơ lá có màu vàng, sinh trƣởng kém, cịi cọc, có khi bị
thui chột, thận chí rút ngắn chu kỳ sống…
- Cây bón thừa đạm lá có màu xanh thẫm, thân lá mềm dễ gục gãy, dễ
mắc sâu bệnh, thời gian sinh trƣởng kéo dài…
Nitrat và nitrit là hợp chất của nitơ và oxy, thƣờng tồn tại trong đất và
nƣớc và là nguồn cung cấp nitơ cho cây. Khi bón nhiều đạm và khơng cân đối
sẽ dấn đến sự tích lũy nitrat trong cây và làm ô nhiễm nitrat trong nƣớc ngầm.
7
1.3.2. Q trình chuyển hóa đạm trong cây
Q trình chuyển hóa nitơ chủ yếu thơng qua hoạt động cố định đạm
của các vi khuẩn sống trong cây, các tảo lục và các vi khuẩn cộng sinh trong
rễ của một số lồi thực vật. Những sinh vật này có khả năng chuyền hóa nitơ
thành N-NH4+, đây là nguồn cung cấp nitơ lớn nhất cho cả sinh vật trên cạn và
sinh vật thủy sinh.
Cây trồng hút đạm ở cả hai dạng NH4+ và NO3-. Mức độ hấp thụ NH4+
hoặc NO3- của cây phụ thuộc vào tuổi, loại cây trồng, môi trƣờng và nhiều
yếu tố khác.
- Q trình chuyển hóa nitơ trong mơ thực vật diễn ra trong 2 quá trình:
+ Quá trình khử nitrat
+ Q trình đồng hóa ammonia
a) Q trình khử nitrat
Q trình khử nitrat trong mơ rễ và mơ lá của thực vật diễn ra qua hai
giai đoạn:
NO3- →
NO2- →
NH4+
Cả hai ezim đƣợc hoạt háo bởi Mo và Fe. Hoạt động của chúng có liên
quan chặt chẽ với hoạt động quang hợp và hơ hấp của cây, các q trình này
cung cấp cơ chất và năng lƣợng cần thiết cho hoạt động khử nitrat.
b) Q trình đồng hóa ammoniac trong mơ thực vật
- Amin hóa trực tiếp các axit xêtơ:
Axit xêtô + NH3 Axit amin
- Chuyển vị amin:
Axit amin + Axit xêtô Axit amin mới + Axit xêtô mới
- Hình thành amit: Liên kết NH3 vào axit amin đicacboxylic
Axit amin ddicacboxylic + NH3 Amit
1.4. Nguồn gốc phát sinh NO3-, NO2Theo điều tra có tới 20 yếu tố gây tồn dƣ nittat, nitrit trong nông sản
nhƣ: nhiệt độ, ánh sáng, đất đai, nƣớc tƣới, biện pháp canh tác… nhƣng
8
nguyên nhân chủ yếu là do phân bón đặc biệt là phân đạm, do sử dụng lƣợng
phân bón với liều lƣợng quá cao, bón sát thời kỳ thu hoạch, bón không cân
đối giữa các loại phân khác…
1.4.1. Ảnh hưởng của phân bón
a) Phân đạm
Phân đạm là loại phân bón đƣợc sử dụng phổ biến nhất và là yếu tố
quan trọng quyết định năng suất cây trồng.
Cây trồng đƣợc cung cấp đủ đạm sẽ phát triển mạnh, tổng hợp đƣợc
nhiều chất tạo nên sinh khối và tăng sản lƣợng. Nhƣng bón nhiều phân đạm
trong điều kiện quang hợp, hô hấp kém, khơng đủ xetoaxit để chuyển hóa NNO3- thành NH4+ rồi thành axitamin, nitơ sẽ tích lũy trong cây ở dạng nitrat
hoặc cyanogen.
Một số nơi ở nƣớc ta do chạy theo năng suất và lợi nhuận, ngƣời sản
xuất đã lạm dụng phân đạm. Trong khi sử dụng phân đạm theo chiều hƣớng
gia tăng thì việc sử dụng phân lân và phân kali rất ít, phối hợp tỷ lệ khơng hợp
lý điều đó đã làm cho hàm lƣợng nitrat trong thƣơng phẩm cao.
Ngoài ra việc sử dụng một lƣợng lớn phân đạm thì trƣớc thu hoạch
cũng khá phổ biến khiến hàm lƣợng nitrat tăng lên, nhất là vào mùa khan
hiếm rau.
b) Phân lân
Trong cây tỷ lệ photpho biến động từ 0,1-0,4% chất khơ, trong đó
photpho ở dạng hữu cơ là chính. Lân hữu cơ đóng vai trị quan trọng trong
q trình trao đổi chất, hút chất dinh dƣỡng. Do vậy bón phân lân có tác dụng
tăng cƣờng chun hóa đạm khống thành đạm protit làm giảm sự tích lũy
nitrat trong cây. Tại các vùng trồng rau hiện nay, lƣợng phân lân sử dụng khá
ít thƣờng chỉ đạt 50% so với quy trình sản xuất an tồn, nhƣ vậy sử dụng phân
lân ít trong khi lƣợng phân đạm đƣợc sử dụng tăng lên dẫn đến sự tích lũy
nittrat trong sản phẩm nơng sản cũng tăng lên.
9
c) Phân kali
Cũng nhƣ phân lân, phân kali đƣợc sử dụng để bón rau rất ít. Các
nghiên cứu đã khẳng định cùng với phân lân, phân kali đƣợc bón kết hợp
cùng với phân đạm có tác dụng làm giảm sự tích lũy nitrat trong cây. Phân
kali làm tăng q trình khử nitrat trong cây. Bón phân đạm kết hợp với kali sẽ
làm giảm tích lũy NO3- trong cây một cách hiệu quả.
d) Phân hữu cơ
Đối với đất trồng rau nếu thời gian canh tác rau lâu dài và liên tục, sử
dụng phân bón hóa học và sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật, khơng sử dụng
phân bón hữu cơ sẽ làm cho đất chai cứng, giảm độ xốp, độ thống khí, giảm
khả năng thấm thốt nƣớc, khi sự phát triển của hệ rễ bị giới hạn sẽ ảnh
hƣởng đến hấp thụ dinh dƣỡng của rau. Phân hữu cơ ở một thời điểm nhất
định có sự giải phóng lớn, vì vậy ngồi chức năng cải tạo đất, phân hữu cơ
cịn là nguồn cũng cấp đạm cho cây. Do đó, cũng nhƣ đạm nếu sử dụng phân
hữu cơ với hàm lƣợng quá cao, đạm đƣợc giải phóng nhiều vào giai đoạn gần
khi thu hoạch sẽ gây tồn dƣ nitrat cao trong nơng phẩm.
1.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng
Dƣ lƣợng NO3- trong rau chịu ảnh hƣởng bởi các yếu tố khí tƣợng.
Trong giai đoạn chuẩn bị thu hoạch, nếu gặp thời tiết lạnh, trời âm u thì khả
năng tích lũy NO3- sẽ cao hơn.
Các cây trồng ở điều kiện bình thƣờng có dƣ lƣợng NO3- thấp hơn cây
trồng trong nhà kính từ 2-12 lần (nhất là cây ăn lá). Mật độ cây trồng cũng là
yếu tố làm tăng hoặc giảm lƣợng nittrat trong cây. Khi trồng dày, lƣợng nitrat
sẽ tăng lên do điều kiện chiếu sáng yếu. Thời gian chiếu sáng trong ngày dài
thì hàm lƣợng nittrat trong cây sẽ giảm. Nếu giảm mức chiếu sáng 20% thì
hàm lƣợng nittrat trong quả dƣa chuột sẽ tăng lên 2,5 lần.
Nhiệt độ cũng ảnh hƣởng tới hàm lƣợng NO3- trong rau, nhiệt độ quá
lớn cũng gây trở ngại cho quá trình khử nitrat ở rễ.
10
1.5. Ảnh hƣởng của nitrat, nitrit đối với môi trƣờng sinh thái và sức khỏe
của con ngƣời
1.5.1. Tác động tới môi trường sinh thái
Nông dân ở hầu hết các vùng chuyên canh đều sử dụng lƣợng phân bón
cao hơn so với khuyến cáo. Điều này khơng những gây lãng phí mà cịn ảnh
hƣởng đáng kể đến mơi trƣờng đất, nguồn nƣớc và khơng khí.
Lƣợng phân đạm dƣ thừa mà cây trơng khơng sử dụng hết bốc hơi vào
khơng khí làm ô nhiễm không khí hoặc bị rửa trôi từ đất xuống ao, hồ, sông,
suối.. làm nhiễm bẩn các hồ chứa nƣớc, gây bệnh hoặc giết chết các loại thủy
sinh… có thể làm ô nhiễm nguồn nƣớc sinh hoạt của khu dân cƣ lân cận.
Phân đạm dƣ thừa đƣợc giữ lại trong đất dƣới dạng HNO3, phân super
lân thƣờng có 5% axit tự do, các phân hóa học đều là các muối của các axit,
khi hòa tan thƣờng làm chua đất. Việc tăng độ chua sẽ dấn đến sự mất cân đối
về vi lƣợng trong đất.
Ngoài ra, lƣợng oxit nitơ (từ phân vô cơ) và mêtan (từ phân hữu cơ)
cũng là những loại khí nhà kính, gây hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu
tồn cầu.
1.5.2. Tác động tới sức khỏe con người
Thực ra nitrat không độc nhƣng khi vào cơ thể nitrat đƣợc chuyển hóa
thành nitrit nhờ vi khuẩn đƣờng ruột. Ion này còn nguy hiểm hơn nitrat đối
với sức khỏe con ngƣời. Do vậy, khi ăn uống nƣớc có chứa nitrit thì cơ thể sẽ
hấp thu nitrit. Nitrit có tác dụng oxy hóa hemoglobin (huyết sắc tố) chứa
trong hồng cầu, biến hemoglobin (Hb) thành methemoglobin (MetHb) khơng
có khả năng vận chuyển O2 và thán khí giống nhƣ hemoglobin.
Trẻ sơ sinh rất mẫn cảm với bệnh này trẻ sơ sinh khơng có đủ enzyme
trong máu để chuyển hóa methemoglobin trở lại thành hemoglobin. Trẻ em
mắc chứng bệnh này thƣờng xanh xao và dễ bị đe dọa đến mạng sống, đặc
biệt là trẻ dƣới 6 tháng tuổi. Khi bị ngộ độc nitrit thì cơ thể sẽ khơng thể làm
trịn chức năng hơ hấp, có các biểu hiện nhƣ khó thở, ngột ngạt. Thông
thƣờng, trẻ từ 6 tháng tuổi trở lên và ngƣời lớn ít bị ảnh hƣởng bởi
methemoglobinemia do hệ tiêu hóa có khả năng hấp thụ và thải loại nitrat.[19]
11
Mặc dù đã có những nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng gây ung thƣ
do ăn uống nƣớc bị ô nhiễm nitrat và nitrit (ở nồng độ cao) trong thời gian
dài, nhƣng cho đến nay các kết quả nghiên cứu chƣa đủ để khẳng định mối
tƣơng quan giữa ăn uống nƣớc bị nhiễm nitrat và nitrit trong thời gian dài và
ung thƣ. Tuy nhiên, nitrat và nitrit (đặc biệt là nitrit) vẫn đƣợc khuyến cáo là
có khả năng gây ung thƣ ở ngƣời do nitrit sẽ kết hợp với các axit amin trong
thực phẩm làm thành một họ chất nitrosamine - một hợp chất tiền ung thƣ.
Hàm lƣợng nitrosamin cao khiến cơ thể khơng kịp đào thải, tích lũy lâu
ngày trong gan có thể gây ra hiện tƣợng nhiễm độc, ung thƣ gan hoặc ung thƣ
dạ dày.
Trƣờng hợp nhiễm độc trầm trọng nếu không đƣợc cứu chữa kịp thời
dẫn đến nguy cơ tử vong cao.
1.6. Một số nghiên cứu về dƣ lƣợng nitrat và nitrit trong rau, quả
Trƣớc những ảnh hƣởng từ dƣ lƣợng nitrat và nitrit trong rau, quả đến
sức khỏe con ngƣời và mơi trƣờng đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới và
Việt Nam về vấn đề này và đã đạt đƣợc một số thành tựu nhất định có ý nghĩa
quan trọng trong quy hoạch và sản xuất rau an toàn.
1.6.1. Trên thế giới
- Tổ chức Lƣơng thực và nông nghiệp thế giới (FAO) và tổ chức Y tế
thế giới (WHO) và nhiều quốc gia nhƣ: Liên bang Nga, Anh, Mỹ đã nghiên
cứu và đề ra ngƣỡng an toàn về hàm lƣợng NO3- trong rau đối với sức khỏe
con ngƣời [11].
- Năm 2003, một nhóm các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã tiến hành
nghiên cứu dƣ lƣợng nitrat trong 600 mẫu rau trồng bằng phƣơng pháp sắc ký
và quang phổ hấp thụ ở các mùa khác nhau trên các loại cây khác nhau. Kết
quả thu đƣợc cho thấy một số loại rau nhƣ rau muống (4259mg/kg), củ cải
(1878mg/kg)… có hàm lƣợng nitrat vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều
lần[12].
12
- Wang Zhao - Hui (2004), nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại đạm,
liều lƣợng phân đạm đến sinh trƣờng và hàm lƣợng nitrat trong rau cải thảo,
cải bắp, cải ngọt, cảnh xanh và bố xơi. Kết quả phân tích cho thấy khi bón
phân NH4Cl, NH4NO3, NaNO3 và (NH2)2CO sẽ làm tăng năng suất cho các
loại rau, đồng thời tăng hàm lƣợng nitrat [13]
1.6.2. Tại Việt Nam
- Theo số liệu điều tra của Sở Khoa học và Công Nghệ Hà Nội vào các
năm 2003, 2004 tại nhiều chợ nội thành Hà Nội và một số cơ sở sản xuất rau
cho thấy hàm lƣợng nitrat trong bắp cải, su hào, hành tây, súp lơ, củ cải, đậu ăn
quả, ớt ngọt, cà chua, xà lách, dƣa chuột… đều vƣợt ngƣỡng cho phép [13].
- Theo phân tích của viện rau quả (2004) ở một số vùng sản xuất rau
chuyên canh ven thành phố và ven khu công nghiệp, 90% mẫu rau kiểm tra
đều có dƣ lƣợng NO3- vƣợt quá ngƣỡng cho phép. Khi tìm hiểu về hàm lƣợng
NO3- trong rau ở vùng chuyên canh trọng điểm của huyện Gia Lâm, Từ Liêm
và Thanh Trì cho thấy hàm lƣợng NO3- trong rau ở cả 4 nhóm rau ăn lá, ăn
quả, ăn củ và rau gia vị đều rất cao, vƣợt ngƣỡng cho phép từ 1,5 đến 9 lần
điển hình là các mẫu rau nghiên cứu tại Gia Lâm và Từ Liêm [10].
- Năm 2005, Nguyễn Thị Lan và cộng sự tiến hành phân tích 3 loại rau
cải; đậu cove; dƣa chuột ở Vân Hội, Đơng Anh, Hà Nội thì phát hiện hàm
lƣợng NO3- trong rau cao hơn TCCP từ 2-3 lần. Trong đó cải xanh vƣợt quá
3,5 lần [18].
- Năm 2008, Phạm Thị Thu Hằng đã nghiên cứu hàm lƣợng NO3- trong
rau tại Thái Nguyên đã cho thấy trong 6 loại rau trồng phổ biến thì có khoảng
10% mẫu rau có hàm lƣợng NO3- đạt TCCP [9].
- Theo Hà Văn Đƣợc, khi nghiên cứu hàm lƣợng nitrat trong một số
loại rau tại xã Yên Viên, huyện Gia Lâm, TP Hà Nội có 2/20 mẫu có hàm
lƣợng nitrat khơng vƣợt ngƣỡng TCCP chiếm 10%; 18/20 mẫu vƣợt ngƣỡng
TCVN và quốc tế chiếm 90% [7].
13
CHƢƠNG 2
MỤC TIÊU – ĐỐI TƢỢNG – PHẠM VI – NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu chung: Góp phần bảo vệ mơi trƣờng cho các vùng thâm
canh rau, nâng cao chất lƣợng vệ sinh, an toàn thực phẩm.
- Mục tiêu cụ thể:
+ Đánh giá mức độ tồn dƣ hàm lƣợng nitrat, nitrit trong đất trồng, nƣớc
tƣới và một số loại rau tại khu vực nghiên cứu
+ Đề xuất một số giải pháp phù hợp, góp phần giảm thiểu lƣợng nitrat,
nitrit trong rau đồng thời hạn chế ảnh hƣởng của nitrat, nitrit đến ngƣời tiêu dùng.
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu:
+ Tiến hành nghiên cứu đánh giá dƣ lƣợng nitrat, nitrit trong đất trồng,
nƣớc tƣới và trong một số loại rau (rau dền, cải ngọt, xà lách).
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Phạm vi không gian: Xã Vân Côn - huyện Hoài Đức - thành phố Hà Nội.
+ Phạm vi thời gian: Thời gian thực hiện từ ngày 22 tháng 2 đến ngày
31 tháng 05 năm 2016.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Để thực hiện đƣợc mục tiêu đề ra, khóa luận nghiên cứu các nội dung
sau:
- Hiện trạng sản xuất, tình hình sử dụng phân bón tại khu vực nghiên cứu.
- Phân tích, đánh giá tồn dƣ NO3-, NO2- trong một số loại rau trồng
phổ biến tại khu vực nghiên cứu.
- Xác định hàm lƣợng NO3-, NO2- trong nƣớc và trong đất trồng rau tại
khu vực nghiên cứu.
- Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu lƣợng tồn dƣ nitrat, nitrit trong rau.
14
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
ế thừa tài liệu là sử dụng những tƣ liệu đƣợc cơng bố của các cơng
trình nghiên cứu khoa học, các văn bản mang tính pháp lý, những tài liệu điều
tra cơ bản của các cơ quan có thẩm quyền… liên quan đến lĩnh vực nghiên
cứu của đề tài một cách có chọn lọc.
ế thừa tài liệu nhằm giảm bớt khối
lƣợng công việc mà vẫn đảm bảo chất lƣợng hoặc làm tăng chất lƣợng của đề
tài. Phƣơng pháp kế thừa tài liệu đƣợc sử dụng để thu thập các số liệu sau:
- Tƣ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Vân Cơn, huyện
Hồi Đức, thành phố Hà Nội.
- Số liệu của các cơng trình đã nghiên cứu có liên quan.
- Các tài liệu về phƣơng pháp điều tra phân tích có lên quan.
- Các quy chuẩn, tiêu chuẩn có liên quan đƣợc nhà nƣớc ban hành.
- Các tài liệu trên mạng internet
2.4.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
- Khảo sát toàn bộ khu vực nghiên cứu để tìm hiểu thực trạng sản xuất
và sử dụng phân bón nhằm lựa chọn các điểm nghiên cứu điển hình.
- Tiến hành phỏng vấn ngƣời dân để tìm hiểu quy trình trồng và chăm
sóc rau tại ruộng. Đối tƣợng phỏng vấn chủ yếu là các hộ gia đình trồng rau
tại xã Vân Cơn, huyện Hồi Đức, thành phố Hà Nội.
Đối với phƣơng pháp phỏng vấn, đề tài tiến hành đƣa ra những câu hỏi
trực tiếp phỏng vấn nông dân trồng rau. Thơng qua đó, đƣa ra những câu hỏi
liên quan đến quy trình trồng rau, lƣợng phân bón bón cho rau qua các giai
đoạn từ khi gieo trồng đền khi thu hoạch, loại phân bón thƣờng đƣợc sử dụng
đối với từng loại rau… Từ đó ƣớc lƣợng khối lƣợng trung bình của từng loại
phân bón tƣơng ứng với từng loại rau đề tài nghiên cứu.
15
2.4.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
2.4.3.1. Lựa chọn vị trí các điểm lấy mẫu
Mục tiêu của khóa luận nhằm xác định hàm lƣợng nitrat, nitrit tồn dƣ
trong đất trồng, nƣớc và một số loại rau. Do vậy cần tiến hành lựa chọn các
điểm lấy mẫu điển hình để đại diện cho toàn khu vực nghiên cứu. Sau khi
khảo sát tồn bộ diện tích đất trồng rau đề tài đã lựa chon đƣợc 5 điểm lấy
mẫu, tƣơng ứng với 5 thôn trong tổng số 8 thôn của xã đó là:
+ Thơn Quyết Tiến
+ Thơn Cát Thuế
+ Thơn Mộc Hồn
+ Thơn Vân Cơn
+ Thơn Phƣơng Quan
2.4.3.2. Ngun tắc lấy mẫu
- Phương pháp lấy mẫu rau:
Mẫu đƣợc lấy tại 5 điểm đã lựa chọn. Tại mỗi điểm nghiên cứu lấy 3
loại rau, mỗi loại rau lấy 3 mẫu đơn ở các vị trí khác nhau (mỗi mẫu đơn cách
nhau khoảng 100m) các mẫu đƣợc lấy ngẫu nhiên là các cây rau khỏe mạnh
không sâu bệnh và đƣợc loại bỏ bùn đất đựng trong túi nilong để trách nhiễm
bẩn và đƣợc ghi đầy đủ các thông tin cần thiết.
- Phương pháp lấy mẫu đất:
Tại mỗi vị trí lấy mẫu rau đề tài tiến hành lấy một mẫu đất, các mẫu đất
tại các vị trí của cùng một loại rau trong một địa điểm đƣợc trộn với nhau tạo
thành mẫu hỗn hợp, các mẫu đất đƣợc đựng trong túi nilon.
- Phương pháp lấy mẫu nước:
Mẫu nƣớc đƣợc lấy tại giếng khoan tại các hộ gia đình xung quanh khu
vực chuyên canh rau. Các mẫu nƣớc lấy đƣợc đựng trong chai 500ml.
16
Bảng 2.1. Số lƣợng mẫu lấy tại 5 điểm nghiên cứu
STT
Địa điểm
Mẫu rau
Mẫu đất
Mẫu nƣớc
1
Thôn Quyết Tiến
3
3
2
2
Thôn Cát Thuế
3
3
2
3
Thôn Mộc Hồn
3
3
2
4
Thơn Vân Cơn
3
3
2
5
Thơn Phƣơng Quan
3
3
2
15
15
10
Tổng
2.4.3.3. Vận chuyển, bảo quản mẫu
a. Vận chuyển mẫu
Đây là quá trình nhằm đƣa mẫu từ địa điểm lấy mẫu về phịng thí
nghiệm. Trƣớc khi vận chuyển mẫu phải đƣợc để an toàn trong các dụng cụ
chuyên dụng, tránh nhiễm bẩn… Vận chuyển mẫu phải đảm bao an toàn cho
mẫu, tránh đổ vỡ, làm lẫn lộn và mẫu bị trộn lẫn vào nhau, đồng thời cần phải
bảo quản mẫu trong quá trình di chuyển. Mẫu nên chuyển về phịng thí
nghiệm càng sớm càng tốt.
b. Bảo quản mẫu
Khi lấy mẫu bằng dụng cụ chứa, dụng cụ này phải đƣợc giữ trong các
hộp gỗ lót xốp để tránh đổ vỡ. Nên bảo quản mẫu trong quá trình vận chuyển
và thời gian đi thu gom mẫu trong các thiết bị làm mát hoặc trong nƣớc đá và
tránh những tác động làm sai lệch hàm lƣợng độc tố có mặt trong mẫu.
2.4.4. Phương pháp phân tích mẫu
2.4.4.1. Hóa chất và dụng cụ, thiết bị thí nghiệm
- Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm: Máy so màu, máy li tâm, bếp cách
thủy, cốc thủy tinh, bình tam giác, cối thủy tinh, phễu, ống đong, bình định
mức, chén sứ, pipet, đũa thủy tinh, giấy lọc, giấy quỳ…
- Hóa chất
+ Dung dịch NaOH 5%
+ Dung dịch Ag2SO4 5%
17
+ Dung dịch KCl 2M
+ Than hoạt tính dạng bột
+ Axit sufamic ( NH2.SO3H) 6g/l
+ Axit axetic (CH3COOH) 0,5M
+ Dung dịch axit đisunfofenic
+ Dung dịch NH3 đặc hoặc KOH 12N
+ Dung dịch chuẩn Nitrit nồng độ 0.01g/l
+ Dung dịch chuẩn Nitrat nồng độ 0,01g/l
+ Dung dịch thuốc thử Griss A
+ Dung dịch thuốc thứ Griss B
+ Nƣớc cất
2.4.4.2. Phương pháp phân tích nitrat, nitrit trong rau [6]
a) Phương pháp tạo mẫu kiểm định
Sau khi đem rau về phịng thí nghiệm, mẫu đƣợc tiến hành rửa sạch
bằng nƣớc máy và tráng lại bằng nƣớc cất, rồi đem sấy khơ khơng khí.Từ mẫu
đơn gộp lại thành một mẫu tổ hợp. Từ mẫu tổ hợp tiến hành băm nhỏ đến kích
thƣớc 5mm rồi trộn đều để đồng nhất và lấy một phần theo phƣơng pháp chia
tƣ làm mẫu phân tích. Phần cịn lại tiến hành bảo quản cho các mục đích khác.
b) Phương pháp tạo mẫu so sánh
Từ mẫu thực đã đồng nhất lấy ra 2 mẫu. Một mẫu cho thêm chất chuẩn
nitrat (mẫu giả), mẫu còn lại giữ nguyên (mẫu trắng) đƣợc đem phân tích theo
cùng một phƣơng pháp để xác định và tính độ thu hồi của phƣơng pháp.
c) Phương pháp xác định độ thu hồi
Do q trình phân tích sẽ có một lƣợng nitrat bị sót lại ở bã, bãm dính
vào dụng cụ thí nghiệm nên sẽ khơng thu hồi lại đƣợc tồn bộ nitrat có trong
rau. Vì vậy, để xác định hàm lƣợng nitrat có trong rau là bao nhiêu, đề tài tiến
hành khảo sát độ thu hồi của phƣơng pháp.
Độ thu hồi của phƣơng pháp phân tích chính là tỉ lệ phần trăm lƣợng
chất tìm đƣợc so với lƣợng chất có thực ở trong mẫu nghiên cứu.
18
Đối với mỗi loại rau để tiến hành khảo sát độ thu hồi đề tài tiến hành
phân tích một mẫu trắng với một mẫu giả (mẫu thêm dung dịch chuẩn nitrat)
đƣợc lấy từ cùng một mẫu hỗn hợp đồng nhất (mẫu có thành phần hóa lý
giống hệt nhau).
+ Mẫu trắng: Cân chính xác 10g rau từ mẫu hỗn hợp đã đƣợc thái nhỏ,
nghiền đến kích thƣớc đồng nhất. Sau đó đem đi phân tích để tính tốn hàm
lƣợng nitrat có trong mẫu (m1).
+ Mẫu giả: Cân chính xác 10g rau từ cùng một hốn hợp đã đƣợc dùng
để làm mẫu trắng ở trên, nghiền nhỏ đến kích thƣớc đồng nhất rồi thêm chính
xác 3mg (m0) NO3- (tƣơng đƣơng với 3ml dung dịch chuẩn NO3- 1mg/ml).
Sau đó đem đi phân tích để tính hàm lƣợng nitrat có trong mẫu (m2).
Tiến hành lặp đi lặp lại 3 lần cho mỗi một loại rau. Giá trị thu đƣợc là
trung bình cộng của ba lần phân tích lặp lại.
Độ thu hồi của phƣơng pháp phân tích đƣợc tính theo cơng thức:
R=
Trong đó:
R: Độ thu hồi (%)
m0: Lƣợng NO3- thêm vào mẫu giả (mg)
m1: Lƣợng NO3- xác định đƣợc trong mẫu trắng (mg)
m2: Lƣợng NO3- xác định trong mẫu giả (mg)
Đối với khảo sát độ thu hồi nitrit các bƣớc khảo sát làm tƣơng tự nhƣ
nitrat và thay dung dịch chuẩn nitrat (NO3-) bằng dung dịch chuẩn nitrit (NO2-).
d) Phương pháp phân tích nitrat, nitrit trong một số loại rau
- Chuẩn bị và tách chiết mẫu
+ Chuẩn bị mẫu phân tích: Sau khi đem rau về phịng thí nghiệm, mẫu
đƣợc tiến hành rửa sạch bằng nƣớc máy và tráng lại bằng nƣớc cất, rồi đem
lau khô. Các mẫu rau sau khi khô đƣợc băm nhỏ đến 5 mm rồi trải trên giấy
sạch, trộn đều và dàn mỏng thành hình ơ vng với kích thƣớc 20x20cm. Lấy
2 phần theo phƣơng pháp chéo góc, cho vào dụng cụ chuyên dụng để bảo
quản và phân tích theo tiêu chuẩn pháp quy.
19
+ Quy trình tách chiết mẫu:
10 gam rau
Nghiền đồng nhất
70 ml nƣớc
Đung nóng ở 800C,
lắc đều 25 phút
2,5 ml NaOH 4%
Lọc hút chân khơng
Lọc
Định mức 100ml
Hình 2.1. Sơ đồ chiết rút nitrat và nitrit trong rau
Cân chính xác 10gam mẫu rau dùng để phân tích lấy từ mẫu hỗn hợp
theo phƣơng pháp chéo góc ở trên. Rau đƣợc băm nhỏ và nghiền trong cối sứ
đến đồng nhất thành bột nhão rồi đƣa vào cốc thủy tinh có thể tích 250ml, sau
đó cho thêm 70ml nƣớc cất và 2,5ml NaOH 4%. Mẫu phân tích đƣợc đun
trong 800C và lắc đều trong 25 phút. Tiếp đó, đem dung dịch thu đƣợc đi lọc
hút chân không, lọc lại qua giấy lọc rồi cho vào bình định mức 100ml và định
mức bằng nƣớc cất tới vạch. Sau đó tiến hành phân tích hàm lƣợng nitrat và
nitrit ngay hoặc đem bảo quản ở tủ mát.
20
- Phân tích nitrat trong mẫu rau tươi
+ Nguyên tắc xác định:
Trong môi trƣờng kiềm nitrat phản ứng với axit đisunfofemic tạo thành
phức chất có màu vàng và hấp thụ cức đại ở bƣớc sóng 410nm.
+ Trình tự phân tích:
Lấy 10ml dung dịch đã triết rút cho vào cốc thủy tinh 100ml; thêm 1ml
Ag2SO4 5% vào 0,2 gam than hoạt tính lắc đều rồi lọc qua giấy lọc để khử
màu. Dung dịch thu đƣợc đem trung hòa pH =7. Sau khi xử lý mẫu phải trong
và trắng.
Dung dịch thu đƣợc sau quá trình làm sạch thêm vào 0,5 ml axit
sunfamic và 0,2 ml axit axetic, để yên trong 5 phút. Chuyển vào chén sử và cô
cạn trên bếp cách thủy. Thêm 2 ml dung dịch axit đissunfofemic cho vào phần
cặn trong chén và dùng đũa thủy tinh nhỏ, sạch hòa tan hồn tồn, nếu cần có
thể vừa khuấy vừa đun cách thủy.
Sau đó thêm 20ml nƣớc cất , 6ml NH3 đặc. Nếu trong dung dịch có kết
tủa các hidroxit kim loại thì phải lọc qua phễu lọc thủy tinh xốp hoặc thêm
vào dung dịch EDTA trong NH3 để hòa tan kết tủa, chuyển dung dịch trong
suốt vào bình định mức 50ml, định mức tới vạch bằng nƣớc cất và tiến hành
đo mật độ quang tại bƣớc sóng 410nm.
+ Xây dựng đƣờng chuẩn:
Căn cứ vào dƣ lƣợng nitrat có trong mẫu phân tích, đề tài tiến hành
phân tích đƣờng chuẩn nhƣ sau:
Lấy lần lƣợt 0,1,3,5,7,10 ml dung dịch NO3- có nồng độ 0,01 mg/ml
cho vào 6 cốc chịu nhiệt có dung tích 50ml. Thêm nƣớc cất đến thể tích 50ml
rồi tiến hành các q trình nhƣ đối với mẫu phân tích kể từ bƣớc cơ cạn.
+ Tình tốn kết quả
Dựa vào đƣờng chuẩn thiết lập mối tƣơng quan hàm số y=ax + b, trong đó:
x: hàm lƣợng NO3- có trong mẫu (mg/l)
y: mật độ quang đo đƣợc trên máy so màu quang điện UV-VIS
21
Từ đó xác định hàm lƣợng NO3- có trong mẫu phân tích.
(
(
m
NO3- =
))
* 1000
(mg/kg)
Trong đó:
m
NO3-: Lƣợng NO3- có trong 1kg rau tƣơi (mg/kg)
m
NO3-pt: Lƣợng NO3- trong 10gam mẫu phân tích (mg)
mrau: Khối lƣợng rau đem phân tích (g)
R: Độ thu hồi
1000: Hệ số quy đổi từ gam (g) sang kilogam (kg)
- Phân tích nitrit trong mẫu rau tươi
+ Nguyên tắc xác định:
Do màu hồng của dung dịch có độ hấp thụ quang cực đại của mẫu ở
bƣớc sóng 532nm, hình thành bới dung dịch NO2- tác dụng với thuốc thử axit
sulfanilic và α-naphtylamin trong mơi trƣờng axit.
+ Trình tự phân tích:
Lấy 10ml dung dich đã triết rút cho vào bình định mức có thể tích
50ml, thêm vào đó 2ml dung dịch Griss A, 2ml dung dịch Griss B. Sau đó
địch mức bằng nƣớc cất tới vạch và tiến hành đo độ hấp thụ quang tại bƣớc
sóng 532nm.
+ Xây dựng đƣờng chuẩn:
Căn cứ vào dƣ lƣợng nitrit có trong mẫu phân tích, đề tài tiến hành
phân tích đƣờng chuẩn nhƣ sau:
Lấy lần lƣợt 0,1,3,5,7,10 ml dung dịch NO2- có nồng độ 0,01 mg/ml
cho vào 6 bình định mức 50ml rồi cho lần lƣợt 2ml dung dịch Griss A, 2ml
dung dịch Griss B, lắc đều. Định mức tới vạch bằng nƣớc cất và tiến hành đo
độ hấp thụ quang tại bƣớc sóng 532nm.
+ Tình tốn kết quả
Dựa vào đƣờng chuẩn thiết lập mối tƣơng quan hàm số y=ax + b, trong đó:
x: hàm lƣợng NO3- có trong mẫu (mg/l)
y: mật độ quang đo đƣợc trên máy so màu quang điện UV-VIS
22
Từ đó xác định hàm lƣợng NO2- có trong mẫu phân tích:
m
NO2- =
(
(
))
* 1000
(mg/kg)
Trong đó:
m
NO2-: Lƣợng NO2- có trong 1kg rau tƣơi (mg/kg)
m
NO2-pt: Lƣợng NO2- trong 10gam mẫu phân tích (mg)
mrau: Khối lƣợng rau đem phân tích (g)
R: Độ thu hồi
1000: Hệ số quy đổi từ gam (g) sang kilogam (kg)
2.4.4.3. Phương pháp phân tích nitrat, nitrit trong đất
a) Chuẩn bị và tách chiết mẫu
Sau khi đem đất về phòng thí nghiệm, mẫu đất đƣợc tiến hành phơi khơ
khơng khí. Các mẫu đất sau khi phơi khô đƣợc nghiền nhỏ bằng cối sứ và rây
qua rây 0,2 mm.
Cân chính xác 5g đất lấy từ mẫu đã đƣợc chuẩn bị ở trên cho vào bình
tam giác 350ml, sau đó cho thêm 50ml dung dịch KCl 2M. Tiếp đó lắc dung
dịch trong vịng 30 phút, sau đó để lắng 10 phút rồi lọc qua giấy lọc. Dung
dịch sau lọc phải trong và trắng.
b) Phân tích nitrat trong đất
+ Trình tự phân tích:
Lấy 10ml dung dịch thu đƣợc sau khi lọc cho vào chén sứ và trung hịa
đến pH = 7. Sau đó, chuyển vào chén sử và cô cạn trên bếp cách thủy. Thêm 2
ml dung dịch axit đissunfofemic cho vào phần cặn trong chén và dùng đũa thủy
tinh nhỏ, sạch hòa tan hồn tồn, nếu cần có thể vừa khuấy vừa đun cách thủy.
Sau đó thêm 20ml nƣớc cất , 6ml NH3 đặc. Nếu trong dung dịch có kết
tủa các hidroxit kim loại thì phải lọc qua phễu lọc thủy tinh xốp hoặc thêm
vào dung dịch EDTA trong NH3 để hòa tan kết tủa, chuyển dung dịch trong
suốt vào bình định mức 50ml, định mức tới vạch bằng nƣớc cất và tiến hành
đo mật độ quang tại bƣớc sóng 410 nm.
23
+ Xây dựng đƣờng chuẩn: Các bƣớc xây dựng đƣờng chuẩn tƣơng tự
nhƣ đối với phân tích nitrat trong rau.
+ Tính tốn kết quả
Dựa vào đƣờng chuẩn ta tính đƣợc nồng độ NO3- trong dung dịch chiết rút,
từ đó ta tính đƣợc hàm lƣợng NO3- trong mẫu đất phân tích dựa vào cơng thức:
mNO3- =
(mg/kg)
Trong đó:
m
NO3-: Lƣợng NO2- có trong 1kg đất khơ khơng khí (mg/kg)
C: Nồng độ tính theo đƣờng chuẩn (mg/l)
V: Thể tích dung dịch đem so màu (l)
Vcr: Thể tích dung dịch chiết rút (ml)
Vpt: thể tích dung dịch đem phân tích (ml)
a: Khối lƣợng đất phân tích (g)
1000: Hệ số quy đổi từ gam (g) sang kilogam (kg)
c) Phân tích nitrit trong đất
+ Trình tự phân tích:
Lấy 20ml dung dich đã triết rút cho vào bình định mức có thể tích
50ml, thêm vào đó 2ml dung dịch Griss A, 2ml dung dịch Griss B. Sau đó
địch mức bằng nƣớc cất tới vạch và tiến hành đo độ hấp thụ quang tại bƣớc
sóng 532nm.
+ Xây dựng đƣờng chuẩn: Các bƣớc xây dựng đƣờng chuẩn tƣơng tự
nhƣ đối với phân tích nitrit trong rau
+ Tính tốn kết quả
Dựa vào đƣờng chuẩn để tính tốn nồng độ dung dịch đem phân tích và
tính tốn hàm lƣợng NO2- theo cơng thức:
m
NO2- =
(mg/kg)
24
Trong đó:
m
NO2-: Lƣợng NO2- có trong 1kg đất khơ khơng khí (mg/kg)
C: Nồng độ NO2- tính theo đƣờng chuẩn (mg/l)
V: Thể tích dung dịch đem so màu (l)
Vcr: Thể tích dung dịch chiết rút (ml)
Vpt: thể tích dung dịch đem phân tích (ml)
a: Khối lƣợng đất phân tích (g)
1000: Hệ số quy đổi từ gam (g) sang kilogam (kg)
2.4.4.4.Phương pháp phân tích nitrat, nitrit trong nước
a) Phân tích nitrat trong nước
+ Trình tự phân tích
Lấy 100ml mẫu nƣớc cho lọc qua giấy lọc để loại bỏ chất rắn. Sau đó
cho vào cốc thủy tinh và trung hịa đến pH=7
Sau đó lấy chính xác 20ml cho vào chén sứ dung tích 50ml và cô cạn
trên bếp cách thủy. Thêm 2ml dung dịch axit disunfofemic vào phần cặn trong
chén và dùng đũa thủy tinh nhỏ, sạch hịa tan hồn tồn, nếu cần vừa khuấy
vừa đun cách thủy.
Sau đó thêm 20ml nƣớc cất, 6-7ml NH3 hoặc KOH 12N. Chuyển dung
dịch vào bình định mức cỡ 50ml và định mức đến vạch bằng nƣớc cất và tiến
hành đo mật độ quang tại bƣớc sóng 410 nm.
+Xây dựng đƣờng chuẩn: Các bƣớc xây dựng đƣờng chuẩn tƣơng tự
nhƣ đối với phân tích nitrat trong rau
+ Tính tốn kết quả:
Dựa vào đƣờng chuẩn ta xác định hàm lƣợng NO3- có trong nƣớc đem
phân tích theo cơng thức:
m
NO3- =
25
(mg/l)