Header Page 1 of 128.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

TRẦN VĂN ĐỨC

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
XỬ LÝ ASEN TRONG NƢỚC CỦA CÂY RÁNG CHÂN XI
(Pteris vittata L.) VÀ VẬT LIỆU Fe2O3 Nano

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 1 of 128.


Header Page 2 of 128.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

TRẦN VĂN ĐỨC

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
XỬ LÝ ASEN TRONG NƢỚC CỦA CÂY RÁNG CHÂN XI
(Pteris vittata L.) VÀ VẬT LIỆU Fe2O3 Nano


Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Học viên

Trầ n Văn Đức

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 3 of 128.


Header Page 4 of 128.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN............................ Error! Bookmark not defined.
1.1. Tổng quan về Asen................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Giới thiệu chung về Asen ............... Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Ứng dụng của Asen ........................ Error! Bookmark not defined.
1.1.3. Độc tính của Asen .......................... Error! Bookmark not defined.
1.1.4. Các dạng tồn tại của asen trong nướcError! Bookmark not defined.
1.2. Khái quát về vật liệu nano ..................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Khái niệm ....................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Phân loại vật liệu nano ................... Error! Bookmark not defined.
1.2.3. Một số tính chất của vật liệu nano . Error! Bookmark not defined.
1.2.4. Phương pháp chế tạo vật liệu nano Error! Bookmark not defined.
1.2.5. Ứng dụng của vật liệu nano ........... Error! Bookmark not defined.
1.3. Tổng quan về Biện pháp sử dụng thực vật xử lý ô nhiễm kim
loại nặng trong nƣớc...................................... Error! Bookmark not defined.

2.3.1. Phương pháp lấy mẫu ngoài thực địaError! Bookmark not defined.
2.3.2. Phương pháp phân tích ................... Error! Bookmark not defined.
2.3.3. Phương pháp chế tạo vật liệu Fe2O3 nanoError! Bookmark not defined.
2.3.4. Phương pháp bố trí thí nghiê ̣m....... Error! Bookmark not defined.

2.3.5. Phương pháp xử lý Asen trong nước bằ ng cây Ráng Chân xiE
̉ rror! Bookmark

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CƢ́U VÀ THẢO LUẬNError! Bookmark not defi
3.1. Kế t quả nghiên cƣ́u vâ ̣t liêụ ................... Error! Bookmark not defined.

3.1.1. Kết quả chụp Xray để xác định thành phần vật liệuError! Bookmark not defi
3.1.2. Kết quả Chụp TEM và chụp SEM để xác định hình dạng kích
thước vật liệu ............................................ Error! Bookmark not defined.

3.1.3. Kết quả đo điện tích bề mặt vật liệu tại các pH khác nhauError! Bookmark n
3.2. Kế t quả nghiên cƣ́u hiêụ quả xƣ̉ lý Asen trong nƣớc của vâ ̣t
liêụ Fe2O3 nano ............................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.1. Dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu Fe2O3 nanoError! Bookmark not de

3.2.2. Ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lý Asen của vật liệu Fe2O3Error! Bookmar

3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ nồng độ Fe2O3/As đến hiệu quả hấp phụ As.Error! Bookm
ii
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 5 of 128.


Header Page 6 of 128.


iii
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 6 of 128.


Header Page 7 of 128.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU

TIẾNG ANH

DỊCH NGHĨA

AAS

Atomic Absorption Spectroscopy

Phổ hấp phụ nguyên tử

FAC

Free activated chlorine

Clo tự do hoạt động

TEM

Transmission Electron Microscopy


......................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 6: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý của vật liệu Fe2O3 nano.
......................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 7 : Ảnh hưởng của nồng độ As ban đầu tới hiệu quả xử lý As trong nước
của vật liệu ....................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 8: Kết quả nghiên cứu hiệu quả xử lý Asen trong mẫu nước lấy ngoài
thực địa bằng vật liệu Fe2O3 nano.... Error! Bookmark not defined.
Bảng 9: kế t quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đế n hiê ̣u quả xử lý asen
trong nước của cây Ráng Chân Xỉ .. Error! Bookmark not defined.
Bảng 10:ảnh hưởng của nồng độ Asen đến hiệu quả xử lý Asen của cây ráng
chân xỉ.............................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 11 :Hiệu quả xử lý Asen trong nước bằng cây Ráng chân xỉ đối với mẫu
thực địa ............................................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 12: Hiệu quả xử lý Asen của vật liệu và cây Ráng chân xỉ ............ Error!
Bookmark not defined.
Bảng 13: Kết quả hiệu quả xử lý Asen trong mẫu nước ngoài thực địa của vật
liệu Fe2O3 nano và cây Ráng chân xỉ ............. Error! Bookmark not
defined.
v
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 8 of 128.


Header Page 9 of 128.

vi
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 9 of 128.


Header Page 10 of 128.


hiệu quả hấp phụ As. ....................... Error! Bookmark not defined.
Hình 21. Đồ thị biễu diễn ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả xử lý
của vật liệu Fe2O3 nano. .................. Error! Bookmark not defined.
Hình 22: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ As ban đầu đến hiệu
quả hấp phụ As................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 23: Biểu diễn hiệu suất hấp thụ của cây Ráng chân xỉ theo thời gianError! Bookma
Hình 24: Biểu diễn dung lượng hấp thụ của cây Ráng chân xỉError! Bookmark not defi
Hình 25: Hiệu quả xử lý Asen của Ráng chân xỉ và vật liệuError! Bookmark not define
vii
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 10 of 128.


Header Page 11 of 128.

MỞ ĐẦU
Asen là một nguyên tố rất phổ biến trong tự nhiên, tồn tại dưới nhiều
dạng hợp chất khác nhau cả vô cơ lẫn hữu cơ. Asen có cấp độ độc hại là Ia
(cực độc) và có thể xâm nhập vào cơ thể con người thông qua chuỗi thực
phẩm, nước uống và không khí. Một lượng cực nhỏ (0,1-0,2g) có thể gây chết
người khi bị nhiễm độc cấp tính và khi bị nhiễm độc mãn tính thì có thể gây
ra nhiều loại bệnh khác nhau, tổn thương da, một số bệnh cơ tim, cao huyết
áp, thiếu máu cơ tim....[34]
Trên thế giới hiện nay đã có hàng chục triệu người mắc các căn bệnh này
do sử dụng nguồn nước sinh hoạt có nồng độ Asen cao và điều đáng lo ngại là
hiện nay chưa có phương pháp điều trị hiệu quả các căn bệnh nguy hiểm này.
Thực trạng ô nhiễm Asen ở nước ta hiện nay đã tới mức báo động, theo
một số khảo sát mới đây cho thấy nguồn nước ngầm ở nhiều nơi thuộc châu
thổ sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long như Hà Nội, Phú Thọ, Hà Nam,
Đồng Tháp, Kiên Giang, Long An, bị nhiễm Asen nặng với nồng độ cao gấp
nhiều lần tiêu chuẩn của Bộ Y tế [11]. Mặc dù bị nhiễm asen nhưng nước

điểm của vật chất. Chúng ta sẽ hình dung về việc tạo ra các vật liệu mới hoặc
thay đổi các vật liệu cũ. Trong các ứng dụng như lọc nước, các vật liệu có thể
được làm mới hoặc điều chỉnh để lọc sạch các kim loại nặng và độc tố sinh
học. Vật liệu FeIII nano còn rất mới nhưng nó có những tính chất và ưu điểm
vượt trội so với các vật liệu trước đây.
Chính vì các lý do trên, đề tài ― Nghiên cứu, đánh giá khả năng xử lý
Asen trong nước của ráng chân xi

(Pteris vittata L.) và vật liệu Fe2O3

nano‖ đươ ̣c thực hiê ̣n nhằ m tim
̀ ra cơ sở khoa ho ̣c để có thể áp du ̣ng cây
Ráng Chân Xỉ và vật liệu Fe2O3 nano vào xử lý nước ô nhiễm Asen trong thực
tế .

2
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 12 of 128.


Header Page 13 of 128.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
1. Đỗ Văn Ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh, (2010) ―Một số đặc
điểm phân bố Asen trong tự nhiên và vấn đề ô nhiễm Asen trong môi
trường Việt Nam‖, hội thảo quốc tế về ô nhiễm Asen: Hiện trạng, tác động
đến sức khỏe cộng đồng và các biện pháp phòng ngừa, Hà Nội, 21 – 32.
2. Lê Văn Cát (1996), Trao đổi ion, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
3. Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ và trao đổi ion trong kỹ thuật xử lý nước và
nước thải, NXB thống kê Hà Nội.

11. Lê Thị Kim Oanh (2007), Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý Asen trong
nước ngầm bằng đioxit mangan MnO2. Luận văn thạc sĩ khoa học, trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, tr 2 – 7.
12. Vũ Đình Thảo (2007), Nghiên cứu động học quá trình hấp phụ Asen trên
bột quặng MnO2 . Luận văn thạc sĩ khoa học, trường Đại học Khoa học
Tự nhiên, ĐHQGHN, tr 4 – 58.
13. Nguyễn Thị Phương Thảo, Đỗ Trọng Sự, 2000. Bước đầu điều tra nghiên
cứu khả năng ô nhiễm Asen trong nước ngầm khu vực Hà Nội. Hội thảo
chất lượng nước Hà Nội. Bộ Kế hoạch và đầu tư. Hà Nội 7/2000.
14. Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, trung tâm nước sạch và vệ sinh
môi trường tỉnh Hà Nam (2002), Báo cáo kết quả xét nghiệm nước ngầm
và tình trạng ô nhiễm Asen và Amoni tỉnh Hà Nam, 2002.
15. Phạm Hùng Việt, Trần Hồng Côn, Nguyễn Thị Chuyền, Michael Berg,
Walter Giger, Roland Schertenleib (2000). ―Bước đầu khảo sát nhằm
đánh giá hàm lượng Asen trong nước ngầm và nước cấp khu vực Hà
Nội‖, Hội thảo quốc tế - Ô nhiễm Asen: Hiện trạng, tác động đến sức
khỏe con người và các giải pháp phòng ngừa, tr. 1 – 6.
16. Phạm Hùng Việt, Phạm Thị Kim Trang, Michael Berg, Nguyễn Thị Minh
Huệ, Bùi Hồng Nhật, Vi Thị Mai Lan, Trần Thị Hảo, Phạm Thị Dậu, Vũ
Thị Mai, Nguyễn Văn Mùi (2004). ―Nguy cơ ô nhiễm Asen (thạch tín)
trong nước giếng khoan tại một số vùng đồng bằng Bắc Bộ‖, Hội nghị
khoa học lần thứ III trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, khoa học - công
nghệ môi trường và phát triển bền vững, tr. 1 – 7.
4
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 14 of 128.


Header Page 15 of 128.

Tài liệu tiếng anh


Header Page 16 of 128.

27. Paritam K. Dutta, Ajay K. Raya, Virender K. Sharma, Frank J. Millero
(2004). ―Adsorption of arsenate and arsenite on titanium dioxide
suspensions‖, Journal of Colloid and Interface Science, 278, pp. 270 – 275.
28. P. M. Jayaweera, P. I. Godakumbura and K.A.S. Pathiratne (2003).
Photocatalytic oxidation of As(III) to As(V) in aqueous solution: A low
cost pre-oxidative treatment for total removal of arsenic from water,
Current science, pp. 541 – 543.
29. Sabine Goldberg (2002). Competitive Adsorption of Arsenate and
Arsenite on Oxides and Clay Minerals, Soil Sci. Soc. Am. J. , 66, pp. 413
– 421.
30. Tamaki, S. ; Flankenbergen, W. T (1992), Environmental biochemistry of
arsenic, Rev. Environ. Contan. Toxicol, 124, pp.79-110.
31. Kim M. J. , Nriagu (1994), Arsenic in the Environment, part 1: Cycling
and characterization, John Wiley and Son.
32. http://www.case.vn/vi-VN/34/96/115/details.case
33. http://locnuocvietan.vn/dung-tham-thuc-vat-de-xu-ly-nuoc-thai/
34. http://vi.wikipedia.org/wiki/Asen

6
luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 16 of 128.