Nội dung -nguyên liệu ph−ơng pháp nghiên cứu
Néi dung
Nghiên cứu tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) trong sản xuất nông nghiệp và việc sử dụng nước, thức ăn xanh trong chăn nuôi tại hai xã Hợp Tiến và Ái Quốc, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương.
Xác định hàm lượng các loại hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) trong mẫu thức ăn xanh, nước, thịt và mô bào của lợn là một nghiên cứu quan trọng nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và an toàn thực phẩm tại khu vực nghiên cứu.
- Xác định hàm lượng một số loại HCBVTV trong các mẫu nước sử dụng trong chăn nuôi
- Xác định hàm l−ợng một số loại HCBVTV trong các mẫu rau muống, bÌo t©y
- Xác định hàm l−ợng một số loại HCBVTV trong mẫu cơ, mỡ và một số mô bào khác của lợn nuôi tại địa phương
Tìm hiểu mối quan hệ giữa việc dùng HCBVTV trong nông nghiệp đến hàm l−ợng các chất BVTV tồn d− trong thịt và một số mô bào của lợn.
Nguyên liệu
3.2.1 Ph − ơng pháp lấy mẫu
Trong nghiên cứu, chúng tôi áp dụng phương pháp lấy mẫu tổng hợp theo hệ thống nhằm giảm chi phí, đơn giản hóa quy trình, giảm thiểu sai số và thuận tiện cho công tác lấy mẫu, đồng thời phù hợp với phương pháp nghiên cứu tồn lượng.
Theo Phùng Thị Thanh Tú (1994) [23] và Bùi Sĩ Doanh (2001) [6], có thể lấy mẫu theo 1 trong các sơ đồ sau:
Hình 3.5 Sơ đồ lẫy mẫu hệ thống trong khảo sát tồn l−ợng
- Theo sơ đồ A chúng tôi lấy mẫu theo hai đường chéo và xung quanh
- Sơ đồ B chúng tôi lấy mẫu hình chữ Z theo chiều mũi tên
- Trong mô hình C lấy mẫu theo hình zích zắc
- Mô hình D: chúng tôi chia ô để lấy mẫu theo điểm
- Các mẫu nước được tiến hành thu thập theo phương pháp quy định trong TCVN 5992-1995 và 5993-1995
- Các mẫu rau muống, bèo tây được thu thập theo phương pháp quy định trong TCVN 4833-1989
- Các mẫu thịt được thu thập theo phương pháp quy định trong TCVN 4833-1993
- Việc điều tra đ−ợc thực hiện theo phiếu điều tra theo mẫu ở phụ lục 6
3.2.2 Hoá chất và trang thiết bị phục vụ nghiên cứu
- Natrisunfat (Na 2 SO 4 ) khan dạng hạt có tác dụng hút n−ớc
- Ether petrole ở các nồng độ 6%, 15%
- Florisil cỡ hạt 60/100 mesh đ−ợc hoạt hoá ở 650 o C, nung ở 130 o C trong
5 giờ tr−ớc khi dùng
- Các dung dịch chuẩn pha trong n - hexane
3.2.2.2 Thiết bị và dụng cụ
Trong quá trình xử lý và phân tích mẫu chúng tôi sử dụng các trang thiết bị sau:
+ Cân điện tử có độ chính xác 10 -4 gram
+ Bộ cô quay chân không
+ Cột florisil chiều dài 20 cm, đ−ờng kính 22 mm có khoá teflon
+ Một số dụng cụ khác trong phòng thí nghiệm.
Ph−ơng pháp nghiên cứu
3.3.1 Chuẩn bị dung dịch chuẩn
Dung dịch chuẩn đ−ợc pha theo công thức sau trong dung môi thích hợp (n-hexane tinh khiÕt)
N = ⇒ Trong đó: N 1- - nồng độ dung dịch chuẩn ban đầu (ppm)
N 2 - nồng độ dung dịch chuẩn sau khi pha (ppm)
V 1 - thể tích dung dịch chuẩn ban đầu (ml)
V 2 - thể tích dung dịch chuẩn sau khi pha (ml)
3.3.2 Ph − ơng pháp xác định hàm l − ợng HCBVTV
Nghiên cứu này áp dụng quy trình AOAC (Hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thức) để xác định dư lượng HCBVTV, sử dụng phương pháp sắc ký khí/khối phổ (GC/MS), trong khi nhiều phương pháp khác như hóa học, sinh học cũng được sử dụng để phân tích.
3.3.2.1 Nguyên lý của ph−ơng pháp sắc kí khí (Gas Chromatography- GC)
"Sắc ký" là thuật ngữ chỉ quá trình tách các chất ra khỏi một hỗn hợp chất nào đó
Phương pháp sắc kí là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất đã và đang đ−ợc áp dụng rộng rãi trên thế giới
Sắc kí khí (SKK) là phương pháp tách các chất trong trạng thái khí, có khả năng tách hỗn hợp khí, lỏng và rắn hòa tan trong dung môi phù hợp, với điều kiện dễ dàng hóa hơi dưới 250 o C khi mẫu được bơm vào cột ở dạng lỏng Do đó, SKK được coi là công cụ quan trọng hàng đầu cho các nhà hóa học, đặc biệt là các nhà hóa học hữu cơ.
Cơ sở tách của sắc kí khí:
Quá trình tách trên SKK diễn ra thông qua sự phân bố mẫu thử giữa hai pha: pha tĩnh với bề mặt tiếp xúc lớn và pha động là khí thấm qua toàn bộ bề mặt của pha tĩnh.
Pha tĩnh trong sắc ký khí - rắn là chất rắn, thường sử dụng các chất hoạt động bề mặt như oxit silica để nhồi cột Ngoài oxit silica, có thể sử dụng oxit nhôm hoặc polystyrene Quá trình chính trong phương pháp này là hấp phụ.
Sắc ký khí - lỏng (Gas-liquid chromatography) sử dụng pha tĩnh là chất lỏng, được bao bọc thành lớp màng mỏng trên bề mặt chất rắn trơ, gọi là chất mang Nguyên tắc tách biệt dựa vào sự phân bố của mẫu trong và ngoài lớp phim mỏng này.
Trong sắc ký khí (SKK), quá trình pha động thường sử dụng các khí đơn hoặc hỗn hợp hai khí, được gọi là khí mang Tên gọi "khí mang" xuất phát từ chức năng của chúng trong việc vận chuyển mẫu vào cột tách, nơi mà chúng di chuyển liên tục với tốc độ xác định trong suốt quá trình tách Các khí phổ biến thường được sử dụng trong SKK bao gồm H2, N2, He và Ar.
Khi lựa chọn khí mang cần chú ý đến:
Loại detector sử dụng Độ tinh khiết và yêu cầu tách
Kü thuËt SKK(T = const hay gradien)
Khí không được phép thay đổi trạng thái lý hóa khi đi qua SKK Mẫu phân tích, hay còn gọi là chất tan, sẽ tiếp xúc với hai pha tĩnh và động Quá trình sắc kí được mô tả một cách sơ lược qua hình ảnh minh họa.
Hình 3.6 Sơ đồ thu gọn của thiết bị SKK
1- Bom khí hay máy phát khí 6- Detetor
2- Khoá an toàn 7- Bộ phận khuyếch đại tín hiệu
3- Buồng hoá hơi 8- Bộ ghi
4- Buồng hấp phụ 9- Tích phân kế có máy tính
5- Cột tách trong buồng điều nhiệt 10- Máy in
Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị SKK là hệ thống cột tách 5 và detector 6
Quá trình sắc kí bắt đầu khi khí từ bom khí 1 hoặc máy phát khí được dẫn vào cột tách trong buồng điều nhiệt Tại đây, các cấu tử di chuyển ra khỏi cột tách ở các thời điểm khác nhau; cấu tử có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ bị giữ lại lâu hơn, dẫn đến việc chúng ra khỏi hệ thống sắc kí muộn hơn Các cấu tử này sau đó được đưa vào detector 6, nơi chúng được chuyển đổi thành tín hiệu điện Tín hiệu này được khuyếch đại tại 7 và chuyển đến bộ ghi 8 hoặc tích phân kế có máy tính 9 Cuối cùng, các tín hiệu được xử lý và in ra kết quả dưới dạng sắc đồ.
Trên sắc đồ từ bộ ghi ta, các tín hiệu tương ứng với các cấu tử được gọi là Pic (peak) Thời gian lưu của từng cấu tử là đặc trưng cho chất tách, trong khi diện tích Pic thể hiện định lượng cho từng chất tách.
3.3.2.2 Ph−ơng pháp khối phổ kí (Mass Spectrometer: MS)
Khi các phân tử khí va chạm với dòng electron có động năng lớn, chúng sẽ bật ra 1 hoặc 2 electron, trở thành các ion phân tử với điện tích +1 và +2 Quá trình này được gọi là sự ion hoá các phân tử Nếu các ion phân tử tiếp tục va chạm với dòng electron mạnh, chúng sẽ bị phá vỡ thành những mảnh ion khác nhau, hiện tượng này được gọi là quá trình phân mảnh Năng lượng cần thiết cho quá trình phân mảnh dao động từ 30-100 eV, cao hơn năng lượng ion hoá của các phân tử (8-15 eV).
Tỷ số khối lượng m và điện tích e của ion được gọi là số khối của ion đó Các ion này được tăng tốc độ chuyển động khi đi qua một điện trường, sau đó được dẫn vào một từ trường ống có cường độ.
H, chúng sẽ chuyển động theo hình vòng cung có bán kính r khác nhau phụ thuộc vào tỷ số m/e Dựa vào nguyên tắc này ng−ời ta tách và nhận biết đ−ợc sự có mặt của các ion bằng các ph−ơng pháp khác nhau theo số khối của chúng đó đ−ợc gọi là phổ khối l−ợng (MS)
Các ion trong phổ khối có thể là nguyên tử, phân tử ion hóa hoặc các mảnh của phân tử từ hợp chất mẫu cần phân tích Chúng được tạo ra nhờ nguồn năng lượng phù hợp từ các electron có động năng lớn, cắt phân tử thành các ion Trong kỹ thuật phổ khối, các ion được phân loại theo các tiêu chí nhất định.
Ion đồng vị là các dạng ion của một nguyên tố có khối lượng khác nhau Trong tự nhiên, nhiều nguyên tố hóa học tồn tại dưới dạng 2, 3 hoặc 4 đồng vị Khi một electron bị mất, nguyên tố đó sẽ tạo ra các ion đồng vị tương ứng.
Ion phân tử là những ion có số khối tương đương với khối lượng của phân tử chất Chúng được hình thành khi một phân tử mất đi một electron và được ký hiệu là M+.