|
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
******
|
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
|
|
Số: 33/2004/QĐ-BKHCN
|
Hà Nội, ngày 29 tháng 10 năm 2004
|
QUYẾT ĐỊNH
VỀ VIỆC BAN HÀNH TIÊU CHUẨN VIỆT NAM.
BỘ TRƯỞNG BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Căn cứ Nghị đinh số 54/2003/NĐ-CP ngày 19/5/2003 của Chính
phủ quy đinh chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Khoa học
và Công nghệ, Nghị định số 28/2004/NĐ-CP ngày 16/01/2004 của Chính phủ sửa đổi,
bổ sung một số điều của Nghị định số 54/2003/NĐ-CP ngày 19/5/2003 của Chính phủ
quy đinh chức năng, nhiệm vụ quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Khoa học và
Công nghệ;
Căn cứ Pháp lệnh Chất lượng hàng hóa ngày 24/12/1999, Theo đề nghị của Tổng cục
trưởng Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng,
QUYẾT
ĐỊNH:
Điều 1.
Ban hành 4 Tiêu chuẩn Việt Nam sau đây:
1. TCVN 7369: 2004 (ISO/TR 11046: 1994) Chất lượng
đất - Xác định hàm lượng dầu khoáng - Phương pháp phổ hồng ngoại và sắc ký
khí.
2. TCVN 7370-l: 2004 (ISO 14869-1: 2001) Chất lượng
đất - hòa tan để xác định hàm lượng tổng số các nguyên tố
Phần 1 : Hòa tan bằng axit flohydric và percloric.
3. TCVN 7371: 2004
(ISO 15178: 2000) Chất lượng đất - Xác định lưu huỳnh tổng số
bằng đốt khô.
4. TCVN 6859-3: 2004 (ISO 11268-3: 1999) Chất lượng
đất - ảnh hưởng của các chất ô nhiễm lên giun đất
Phần 3: Hướng dẫn xác định ảnh hưởng trong điều
kiện thực địa.
Điều 2.
Quyết định này có hiệu lực thi hành sau 15 ngày, kể từ ngày đăng Công báo./.
|
|
KT. BỘ TRƯỞNG
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
THỬ TRƯỞNG
Bùi Mạnh Hải
|
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 7369: 2004
ISO/TR 11046: 1994
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU KHOÁNG PHƯƠNG PHÁP
PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ SẮC KÝ KHÍ
SOIL QUALITY - DETERMINATION OF
MINERAL OIL CONTENT METHOD BY INFRARED SPECTROMETRY AND GAS CHROMATO -GRAPHIC
METHOD
Lời nói đầu
TCVN 7369: 2004 hoàn toàn tương đương
ISO/TR 11046: 1994.
TCVN 7369: 2004 do Ban Kỹ thuật Tiêu
chuẩn TCVN/TC 190 “Chất lượng đất” biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 7369: 2004
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC
ĐỊNH HÀM LƯỢNG DẦU KHOÁNG - PHƯƠNG PHÁP PHỔ HỒNG NGOẠI VÀ SẮC KÝ KHÍ
SOIL QUALITY - DETERMINATION
OF MINERAL OIL CONTENT - METHOD BY INFRARED SPECTROMETRY AND GAS CHROMATO
-GRAPHIC METHOD
Tiêu chuẩn này mô tả hai phương pháp
sử dụng để xác định định lượng hàm lượng dầu khoáng trong đất bằng phổ hồng
ngoại (phương pháp A) và sắc ký khí (phương pháp B).
Phương pháp A phù hợp khi hàm lượng dầu
khoáng lớn hơn 20 mg/kg theo chất khô.
Phương pháp B phù hợp khi hàm lượng dầu
khoáng lớn hơn 100 mg/kg theo chất khô.
Chú thích
1. Phải chú ý rằng các phương pháp mô
tả ở trên không xác định nguồn gốc của các chất là "dầu khoáng" theo
Điều 4.
2. Phương pháp phổ hồng ngoại dễ gây ra
sai số dương do các hợp chất phân cực.
3. Đối với phương pháp phổ hồng ngoại,
không quy định khoảng nhiệt độ sôi của các hợp chất được xác định là dầu
khoáng. Với phương pháp sắc ký khí, xác định các hợp chất có khoảng nhiệt độ
sôi từ 1750C đến 5250C (các n-alkan từ Cl 10H22
đến C40H82). Các phương pháp này không xác định được định
lượng dầu mỏ do các hợp chất bay hơi bị thất thoát trong quá trình xử lý sơ bộ.
4. Các hợp chất phân cực yếu có nguồn
gốc sinh học mới tạo thành có thể được xác định như dầu khoáng.
5. Hàm lượng tương đối cao của các hợp
chất phân cực sẽ cản trở việc xác định hàm lượng dầu khoáng. Đặc biệt là đối
với phương pháp phổ hồng ngoại.
6. Các hydrocacbon halogen hóa cũng có
thể gây cản trở.
2. Tiêu chuẩn viện
dẫn
ISO 3924: 1977, Petroleum products -
Determination of boiling range distribution - Gas chromatography method
(Sản phẩm dầu mỏ - Xác định sự phân bố khoảng nhiệt độ sôi Phương pháp sắc ký
khí).
TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993), Chất
lượng đất - Xác định chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng - Phương pháp
khối lượng.
3. Định nghĩa
Trong Tiêu chuẩn này áp
dụng định nghĩa sau:
3.1. Dầu khoáng (mineral oil):
Các hợp chất có thể chiết ra được từ đất bằng cách sử dụng 1,1,2 - triclo -
1,2,2 - trifloetan dưới các điều kiện sau:
- không hấp phụ lên magie silicat hoặc
nhôm oxit;
- hấp thụ các bức xạ có số sóng là 2925
cm-1 và/hoặc 2958 cm-1, và/hoặc 3030 cm-1 (Phương
pháp A);
- có thể ghi phổ với thời gian lưu giữa
n-decan (C10H22) và n-tetracontan (C 40H82)
(Phương pháp B).
Chú thích 7 - Các chất theo định nghĩa này chủ yếu là các hợp
chất không phân cực có chứa các nhóm mạch thẳng và/hoặc nhóm C-H.
4. Nguyên tắc
Đất ẩm lấy từ thực địa được làm khô hóa
học bằng muối hút ẩm, được tán nhỏ và chiết bằng l,l,2-triclo
-l,2,2-trifloetan. Loại bỏ các hợp chất phân cực hoặc bằng cách cho thêm magie
silicat và lắc hoặc bằng một hệ thống vòng khép kín có chứa nhôm oxit.
Đối với phương pháp đo phổ (Phương
pháp A), ghi một phổ hồng ngoại của chất chiết với số sóng từ 3125 cm-1
đến 2800 cm-1. Dải hấp thụ CH2 ở khoảng 2925 cm-1,
dải hấp thụ CH3 ở khoảng 2958 cm-1 và dải hấp thụ CH của
hợp chất thơm ở khoảng 3030 cm-1 để đo hàm lượng dầu khoáng. Hàm
lượng dầu khoáng của mẫu thử được tính toán từ giải hấp thụ được xác định bằng
cách sử dụng các hệ số hấp thụ đã xác định theo thực nghiệm.
Để định lượng hàm lượng dầu khoáng (Phương
pháp B), thêm hexan vào một phần chất chiết đã làm sạch và phân tích bằng phương
pháp sắc ký khí. Để tách, sử dụng cột với pha tĩnh không phân cực. Để phát
hiện, sử dụng detector ion hóa ngọn lửa (FID). Tính tổng diện tích các pic từ
decan (C10H22) đến n-tetracontan (C40H82)
để xác định hàm lượng dầu khoáng. Hàm lượng dầu khoáng của mẫu được tính toán
từ một chuẩn ngoại được chuẩn bị từ dầu chuẩn.
5. Thuốc thử
Tất cả các thuốc thử phải là loại phân
tích và phù hợp với mục đích sử dụng của chúng.
5.1. Thuốc thử sử dụng cho phương
pháp A và B
5.1.1. l,1,2-triclo -1,2,2loetan, (C2Cl3F3)
Sự phù hợp của thuốc thử này để sử dụng
trong phương pháp phổ hồng ngoại được xác minh bằng cách ghi một phổ hồng
ngoại với số sóng từ 3125 cm-1 đến 2800 cm-1 trong một
cuvet có chiều dầy bằng 4,00 cm và một cuvet trống để đối chiếu. Dung môi này
thích hợp khi độ truyền qua trong khoảng từ 3000 cm-1 đến 2900 cm-1
có giá trị lớn hơn 30%.
Chú thích 8 - Trong tiêu chuẩn dung môi này được viết là
"CFE".
5.1.2. Magie silicat, có kích thước hạt
từ 150 mm đến 250 tm (lỗ rây: 60 đến 100), sấy khô ở 1400C
trong 16 h và giữ trong bình hút ẩm.
Chú thích
9. Loại magie silicat thích hợp là loại
có tên thương mại “Florisil”1). Nó được chế tạo từ diatomae và
magie silicat khan.
10. Khi sấy khô độ dầy của lớp magie
silicat không được lớn hơn 0,5 cm.
11. Sự phù hợp của magie silicat được
kiểm tra bằng cách cho 1,0 g chất này vào 40 ml dung dịch axit lauric (5.l.3)
và lắc 30 phút trong máy lắc (6.1.3). Sau khi để lắng và tiến hành đo, độ
truyền qua trong khoảng từ 3030 cm-1 đến 2925 cm-1 phải
có giá trị bằng 35% đến 45% khi sử dụng cuvet có chiều dầy bằng 1,00 cm.
5.1.3. Dung dịch axit lauric
Hòa tan 2,00 g axit n-dodecanic (C12H24O2)
trong "CFE" (5.1.l).
5.1.4. Dung dịch gốc chuẩn nội
Hòa tan chính xác 200 mg n-tetracontan
trong 1 lít “CFE” (5.1.l). Pha loãng dung dịch 10 lần đến nồng độ 20,0 mg/1.
1) Florisil là ví dụ về sản phẩm thương mại phù hợp. Thông
tin đưa ra vì sự thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn này và không đưa ra một
sự xác nhận của ISO về sản phẩm này.
5.1.5. Nhôm oxit (Al2O3),
kiềm hoặc trung tính 1, kích thước hạt từ 63 mm
đến 200 mm (lỗ rây: 70 đến 230).
Chú thích 12 - Sự phù hợp của nhôm oxit được kiểm tra bằng cách
cho 40 ml axit lauric đi qua cột nhôm oxit. Độ truyền qua của axit sau khi đi
qua cột trong khoảng từ 3030 cm-1 đến 2925 cm-1 phải có
giá trị từ 35% đến 45% khi sử dụng cuvet có chiều dầy bằng 1,00 cm.
5.1.6. Natri sulfat khan, nung ít nhất
ở 5500C trong 2 h.
5.2. Thuốc thử sử dụng cho phương pháp A
5.2.1. n-Hexadecan (C16H34)
Hòa tan 180 mg
n-hexadecan trong 1000 ml
"CFE" (5.l.1).
5.3. Thuốc thử sử dụng cho phương
pháp B
5.3.1. n-Hexan
5.3.2. n-Alcan chuẩn
Hoặc
a) hỗn hợp các lượng cân bằng nhau của
các n-alcan có số cacbon chẵn từ C10 đến C40 được hòa tan
trong n-hexan (5.3.1), với hàm lượng mỗi n-alkan là 50 mg/1; hoặc
b) n-alkan chuẩn theo ISO 3924.
Chú thích 13 - Chuẩn này được sử dụng để xác minh sự phù hợp của
hệ thống sắc ký khí đối với sự tách cũng như là độ nhạy.
5.3.3. Dầu khoáng chuẩn
Hỗn hợp các lượng cân bằng của hai loại
dầu khoáng khác nhau được hòa tan vào n-hexan với hàm lượng của dầu
khoáng là 8,00 g/1 và hàm lượng của C40 chính xác là 20,0 mg/1.
Chú thích 14 - Dầu khoáng chuẩn này phải bao gồm 2 loại dầu
khoáng. Loại thứ nhất phải có các pic riêng biệt nhìn thấy rõ trên sắc ký đồ,
ví dụ như trong Phụ lục A, hình A.l a) (phía bên trái của sắc ký đồ). Loại dầu
khoáng thứ hai phải có khoảng nhiệt độ sôi cao hơn loại thứ nhất và trên sắc ký
đồ phải có một “bướu” có thể nhìn thấy, ví dụ trong hình A.l a) (phía bên phải
của sắc ký đồ). Ví dụ về loại dầu này là dầu bôi trơn (dầu nhớt) không có phụ
gia.
6. Thiết bị, dụng
cụ
6.1. Khái quát
Các dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh
thông dụng trước khi sử dụng phải được rửa sạch và tráng bằng "CFE"
(5.11) và sau đó sấy khô.
6.1.1. Bình bằng thủy tinh chứa mẫu, có
dung tích ít nhất 0,5 lít, với nắp vặn có một lớp phía trong là
polytetranoetylen (PTFE).
6.1.2. Thiết bị nghiền mẫu
6.1.3. Máy lắc, chuyển động ngang với
tốc độ 200 lần lắc/phút.
6.1.4. Giấy lọc sợi thủy tinh, có đường
kính 60 mm, được nung ở 5000C trong 3 h.
6.1.5. Dụng cụ chiết Soxhlet, có dung
tích 150 ml.
6.1.6. Cột sắc ký, với vòng khép kín
như mô tả trong Hình 1.
Kích thước tính bằng
milimét
Hình 1 - Cột sắc ký vòng khép kín
6. 2. Thiết bị, dụng cụ sử dụng cho phương
pháp A
6.2.1. Cuvet thạch anh, có thể đậy và phù hợp
với phép đo phổ hồng ngoại, có chiều dầy bằng 1,00 cm và 4,00 cm (có thể chọn
là 0,2 cm).
6.2.2. Máy đo phổ hồng ngoại, phù hợp trong
khoảng số sóng ít nhất từ 3200 cm-1 đến 2800 cm-1.
Chú thích:
15 - Trong toàn bộ tiêu chuẩn này, quy trình ghi phổ hồng ngoại được thực hiện
bởi quang phổ kế hai chùm tia tán sắc truyền thống. Tuy nhiên, cũng có thể sử
dụng máy kiểu biến đổi Fourier (FTIR). Tất cả các quy trình phải thực hiện theo
kỹ thuật chùm tia đơn sắc như trong tài liệu hướng dẫn thao tác.
6.3. Thiết bị, dụng cụ dùng cho phương pháp
B
6.3.1. Nồi cách thủy, có khoảng nhiệt
độ lên đến 1000C.
6.3.2. Máy cô đặc, loai; Kuderna Danish
hoặc máy ly tâm.
6.3.3. Sắc ký khí, có hệ thống buồng
bơm mẫu không phân biệt (tốt nhất là on- column hoặc bơm ptv), detector ion hóa
ngọn lửa và lò đặt nhiệt độ theo chương trình.
6.3.4. Cột sắc ký
Các cột sau đây được xem là thỏa mãn:
- Cột bằng thủy tinh: dài 1 m, đường
kính trong 2 mm, pha tĩnh là 3% polymetylsiloxan tẩm lên chất mang cỡ hạt 125 mm đến 150 mm (lỗ rây 100 đến 120).
- Cột bằng thủy tinh dẻo: dài 10 m,
đường kính trong 0,5 mm, pha tĩnh polymetylsiloxan, lớp phim dầy 1mm.
- Cột bằng thủy tinh dẻo: dài 25 m,
đường kính trong 0,3 mm, pha tĩnh polymetylsiloxan, lớp phim dầy 0,4 mm.
6.3.5. Hệ thống dữ liệu, có thể tích
phân tổng diện tích của sắc ký đồ, có khả năng bổ chính hiện tượng "chảy
máu cột" và tích phân lại sau khi vẽ lại đường nền.
7. Lấy mẫu, bảo
quản và xử lý sơ bộ mẫu
Việc lấy mẫu được tiến hành sau khi đã
có cộng tác với phòng thí nghiệm phân tích.
Để mẫu trong bóng tối ở nhiệt độ 40C
không quá 1 tuần.
Sấy khô và nghiền nhỏ mẫu.
8. Cách tiến hành
8. 1. Xác định mẫu trắng
Trước khi xác định mẫu thử, tiến hành
xác định một mẫu trắng theo 8.2 và 8.3, sử dụng tất cả các hóa chất với lượng
quy định nhưng không có mẫu thử.
8.2. Chiết
8.2.1. Quy trình lắc
Cho 15 g mẫu đã được sấy khô và nghiền
nhỏ vào bình nón dung dịch 100 ml, thêm 20,0 ml "CFE" (5.l.1) và đậy
bình lại. Đặt bình lên máy lắc 6.1.3 và lắc trong 30 phút. Thêm 1,00 ml dung
dịch chuẩn nội (5.1.4). Phải lắc sao cho "CFE" phân tán triệt để vào
toàn bộ mẫu.
Chú thích -
16. Kinh nghiệm chỉ ra rằng 150 lần
lắc/phút là thích hợp nếu biên độ chuyển động 7 cm.
17. Dung dịch chuẩn nội chỉ dùng cho phương
pháp sắc ký khí. Nồng độ của dung dịch đủ nhỏ để không cản trở trong phương
pháp đo phổ hồng ngoại.
Để pha rắn lắng xuống và lọc lớp
"CFE" trên bề mặt vào bình nón dung tích 100 ml qua giấy lọc sợi thủy
tinh (6.1.4)
Cho thêm 20,0 ml “CFE” và lặp lại quy
trình chiết mô tả ở trên. Tráng giấy lọc bằng khoảng 5 ml “CFE”. Thêm 1,00 ml
dung dịch chuẩn nội (5.l.4).
8.2.2. Quy trình chiết Soxhlet
Cân 30 g mẫu đã sấy khô và nghiền nhỏ
vào ống chứa mẫu. Lắp ống này vào dụng cụ chiết Soxhlet (6.l.5). Cố định mẫu
bên trong ống bằng bông thủy tinh đã được làm sạch.
Đặt một bình dung tích 250 ml bên dưới
dụng cụ chiết Soxhlet.
Chọn lượng dung môi sử dụng làm sao để
đảm bảo rằng đáy bình không bị khô.
Quá trình chiết tiến hành trong 5 h.
Dùng thiết bị theo 6.3.2 cô đặc dịch chiết "CFE" đến thể tích 50 ml.
Cho thêm l,00 ml dung dịch chuẩn nội (5.1.4).
Chú thích -
18. Nếu quá trình chiết kéo dài quá (ví
dụ qua đêm), chất hữu cơ nguồn gốc tự nhiên sẽ được chiết ra và có thể gây ra
sai số dương.
19. Việc giảm thể tích của dịch chiết
sử đụng máy cô đặc ly tâm phải tiến hành trong môi trường chân không được
kiểm soát. Nhiệt độ của nồi cách thuỷ không được vượt quá 400C.
Hiệu suất thu hồi của quá trình này phải được xác nhận bằng cách sử dụng các
lượng đã biết các hợp chất chuẩn bao trùm cả khoảng nhiệt độ sôi.
8.3. Làm sạch
8.3.1. Làm sạch bằng magie silicat
Thêm 5 g magie silicat (5.l.2) vào dịch
chiết đã được chuẩn bị theo 8.2.1. Đậy bình nón và lắc 30 phút trên máy lắc
(6.1.3). Lọc dịch chiết đã làm sạch vào bình định mức dung tích 50 ml qua giấy
lọc thủy tinh (6 l.4). Tráng bình và giấy lọc bằng "CFE"
(5.l.l). Làm đầy đến vạch mức và trộn
nếu sử dụng phương pháp phổ hồng ngoại để định lượng.
8.3.2. Làm sạch bằng nhôm oxit
Thêm "CFE" (5.l.l) vào dịch
chiết đã được chuẩn bị theo 8.2.2 đầy đến vạch mức của bình định mức, đậy bình
và trộn đều. Chuẩn bị một cột sắc ký (6.1.6) với 8 g nhôm oxit (5.1.5) và
chuyển dịch chiết vào cột sắc ký khép kín này. Cho dịch chiết đi qua cột tách
tại áp suất khí quyển.
Chú thích -
20. Quá trình làm sạch có thể phải lặp
lại. Trong các trường hợp không thể loại bỏ hoàn toàn các ảnh hưởng của các hợp
chất không phải là hydrocacbon, phải kiểm tra lại dịch chiết bằng cách ghi phổ
hồng ngoại (thường sự có mặt của các hợp chất được xác định bởi sự xuất hiện
các dải đặc trưng của nhóm C = O và O - H). Nếu không thể loại bỏ các hợp chất
gây nhiễu thì không thể sử dụng phương pháp phổ hồng ngoại để xác định định
lượng hàm lượng dầu khoáng (sai số dương).
8. 4. Phương pháp A: Xác định bằng
phổ hồng ngoại
8.4.1. Chuẩn bị
Phải đảm bảo rằng máy đo phổ hồng ngoại
(6.2.2) hoạt động đúng theo như tài liệu hướng dẫn của thiết bị.
Xác định độ truyền qua 100 % như sau.
Đổ đầy "CFE" (5.l.1) đã xử lý
theo 8.3 vào hai cuvet (6.2.1) giống nhau và đặt các cuvet này vào chùm tia của
mẫu thử và đối chứng của quang phổ kế. Điều chỉnh quang phổ kế đến độ truyền
qua 100% tại số sóng 3125 cm-1 và ghi phổ từ số sóng 3125 cm-1
đến 2800 cm-1. Xác định xem độ truyền qua trong khoảng này có bằng
100% ± 1% hay không.
Chú thích -
21. Sai số lớn hơn 1% có thể do cuvet
bị nhiễm bẩn và/hoặc chức năng của quang phổ kế kém. Lặp lại phép đo độ truyền
qua không có cuvet sẽ cho câu trả lời quyết định.
Kiểm tra độ chính xác của phép đo độ
hấp thụ như sau
Đổ đầy dung dịch n- hexadecan
(5.2.l) và “CFE” vào hai cuvet (6.2.1) có chiều dầy bằng 1,00 cm và ghi phổ từ
số sóng 3125 cm-1 đến 2800 cm-1. Xác định độ hấp thụ tại
điểm cực đại ở số sóng khoảng 2925 cm-1 và khoảng 2958 cm-1
và tính cả hai hệ số độ hấp thụ. Các giá trị tính được phải không được sai lệch
lớn hơn 0,1 ml/mg.cm so với các giá trị đã xác định dựa trên thực nghiệm là 4,0
ml/mg.cm và 1,5 ml/mg.cm.
Chú thích
22. Sai số lớn hơn 0,1 ml/mg.cm có thể
do:
- tốc độ quét quá nhanh và/hoặc độ rộng
băng sóng quá lớn;
- chùm tia bức xạ không đồng nhất, có
thể do nguồn bức xạ đã yếu (cũ), hệ thống quang bị nhiễm bẩn và/hoặc sự phá
hỏng của cam trong chùm tia so sánh. Lặp lại phép đo với tốc độ quét chậm hơn và/hoặc
độ rộng băng sóng, nhỏ hơn sẽ cho câu trả lời quyết định.
8.4.2. Tiến hành đo
Đo độ hấp thụ của dịch chiết đã được
làm sạch chuẩn bị theo 8.3 như sau
Đổ đẩy dịch chiết vào cuvet (6.2.l) có
chiều dầy bằng 1,00 cm, đậy cuvet và đặt vào chùm tia của mẫu thử, của quang
phổ kế (6.2.2). Chuẩn bị khoảng, 50 ml “CFF” (5.l.l) được làm sạch theo quy
trình giống như quy trình làm sạch dịch chiết được chuẩn bị theo 8.3. Đổ đầy
“CFE” ,vào một cuvet khác tương tự, đậy cuvet này lại và đặt vào chùm tia đối
chứng của quang phổ kế. Ghi phổ tại số sóng từ 3125 cm-1 đến 2800 cm-1.
Kẻ một đường thẳng qua hai độ truyền qua đo được tại số sóng 3125 cm-1
và 2800 cm-1 và xác định độ hấp thụ tại các điểm cực đại ở khoảng
2925 cm-1, 2958 cm-1 và 3030 cm-1 trên cơ sở
đường thẳng này. (Xem hình 2).
Nếu tại một đỉnh có độ hấp thụ lớn hơn
0,8 thì phải pha loãng dịch chiết. Pha loãng một phần của dịch chiết bằng
"CFE" đã sạch (hệ số pha loãng, DF) và ghi phổ. Bằng cách khác, có
thể sử dung một cuvet có chiều dầy bằng 0,2 cm để đo phổ cho cả chùm tia xác
định và đối chứng.
Nếu không có đỉnh nào có độ hấp thụ lớn
hơn 0,1 thì cô đặc dịch chiết bằng thiết bị theo 6.3.2 đến thể tích từ 4 ml đến
5 ml (hệ số cô đặc, CF). Đo phổ dịch chiết cô đặc bằng một cuvet có chiều dầy
1,00 cm theo trình tự nêu ở trên, sử dụng "CFE" đã được cô đặc theo
cùng cách để đối chiếu.
Chú thích -
23. Không điều chỉnh quang phổ kế đến
độ truyền qua 100% tại 3 125 cm-1 trước mỗi phép đo mới của một dịch
chiết.
24. Độ truyền qua thấp hơn 100% một
cách rõ rệt tại 3 125 cm-1 cho biết sự có mặt của các hợp chất phân
cực trong dịch chiết. Điều này phải được đề cập đến trong báo cáo thử nghiệm.
25. Sử dụng pipet là không phù hợp để
lấy chính xác "CFE" bởi vì dòng "CFE" từ pipet ra thường
đọng lại ở đỉnh do trọng lượng riêng của nó cao.
8.4.3. Tính toán
Tính toán hàm lượng dầu khoáng theo
công thức:
DF.SF.V a1 a2 a3
100
w0 = ------------- x --- + --- + --- x
-----
CF.m.l C1 C2
C3 wdm
Trong đó:
w0 là hàm lượng dầu khoáng,
tính bằng miligam/kilogam (mg/kg) theo chất khô;
CF là hệ số cô đặc (CF > 1);
DF là hệ số pha loãng (DF > 1);
m là khối lượng đất xử lý sơ bộ lấy để
phân tích, tính bằng kilogam;
V là thể tích của dịch chiết
"CFE" (5.l.l) ( = 50 ml), tính bằng mililit;
SF là hệ số chất thêm từ quá trình xử
lý sơ bộ;
1 là chiều dầy của cuvet, tính bằng centimet;
a1 là độ hấp thụ của pic tại khoảng
3030 cm-1 ;
a2 là độ hấp thụ của pic tại khoảng
2958 cm-1;
a3 là độ hấp thụ của pic tại khoảng
2925 cm-1;
C1 là hệ số độ hấp thụ riêng của dải hấp thụ nhóm CH3 thơm tại khoảng 3030 cm-1, xác định
theo thực nghiệm từ các sản phẩm dầu khoáng khác nhau ( = 0,68 ml/mg.cm) (xem
[4]);
C2 là hệ số
độ hấp thụ riêng của dải hấp thụ nhóm chưa tại khoảng 2958 cm-1, xác
định theo thực nghiệm từ các sản phẩm dầu khoáng khác nhau ( = 5,2 ml/mg.cm)
(xem [4]);
C3 là hệ số
độ hấp thụ riêng của dải hấp thụ nhóm CH2 tại khoảng 2925 cm-1,
xác định theo thực nghiệm từ các sản
phẩm dầu khoáng khác nhau ( = 3,9 ml/mg.cm) (xem [4]);
wdm là hàm lượng chất khô,
được biểu thị bằng phần trăm theo khối lượng.
Làm tròn kết quả đến một con số có
nghĩa khi hàm lượng tính được nhỏ hơn 100 mg/kg.
Làm tròn kết quả đến hai con số có
nghĩa khi hàm lượng tính được lớn hơn 100 mg/kg.
Kiểm tra hàm lượng tương đối của
hydrocacbon thơm như sau
Tính thương số a1/(a2
+ a3)- Nếu thương số này lớn hơn 0,12 thì mẫu có chứa hàm lượng
hydrocacbon thơm cao. Điều này phải được nêu ra trong báo cáo thí nghiệm.
Chú thích -
26. Hàm lượng tương đối của
hydrocacbon thơm cao có thể được tạo ra bởi dầu mỏ hoặc các thành phần tồn tại
trong hắc ín.
27. Thương số 0,12 được xác định trong
hỗn hợp của gasoil, benzen, toluen và o-xylen có tỷ lệ 3:1:1:1 theo khối
lượng.
28. Hệ số chất thêm (bổ sung), SF, hiệu
chỉnh cho các chất thêm vào trong khi xử lý sơ bộ mẫu, ví dụ với chất làm khô
hóa học như sau:
SF = Khối lượng của đất đem xử lý sơ bộ
+ Khối lượng của chất làm khô thêm vào/Khối lượng của đất đem xử lý sơ bộ.
8.5. Phương pháp B: Xác định bằng
sắc ký khí
8.5.1. Cô đặc dịch chiết.
Cân dịch chiết "CFE" hoặc
phần còn lại (m1) và dùng thiết bị cô đặc theo 6.3.2 cô đặc
đến dung tích từ 4 ml đến 5 ml. Thêm 1,00 ml n-hexan (5.3.1) và cô đặc
dưới dòng khí nitơ yếu đến thể tích cuối cùng là 1 ml. Cô đặc dịch chiết mẫu
trắng (xem 8.1) theo cách tương tự.
8.5.2. Kiểm tra sự hoạt động của thiết
bị
Dùng một trong các cột đã quy định
(6.3.4) để phân tích sắc ký khí. Điều chỉnh sắc ký khí (6.3.3) để cung cấp sự
phân tách tối ưu. n-alkan chuẩn (5.3.2) phải có đường nền tách biệt. Hệ
số tách tương đối của n- alkan C40 so với n- alkan C20
ít-nhất là 0,7.
Tối ưu hóa sự phân tách của sắc ký đồ
bắt đầu với các điều kiện sau:
Nhiệt độ đầu vào
phụ thuộc vào loại buồng bơm mẫu
Nhiệt độ buồng cột 550C
trong 5 phút
150C/phút đến 300C/phút
đến 3000C
3000C đến 3250C trong 20
phút
Nhiệt độ detector 3500C
.
8.5.3. Tiến hành đo
Ghi sắc ký đồ của cột bằng cách bơm một thể
tích n-hexan (5.3.1). Sau đó bơm ba lần cùng thể tích như nhau dung dịch
dầu khoáng chuẩn (5.3.3) và ghi sắc đồ. Hiệu chỉnh ba sắc đồ này đối với cột bị
“chảy máu” và tính độ lệch chuẩn của diện tích được đo. Độ lệch chuẩn của dầu
khoáng chuẩn phải không lớn hơn 5%. Hiệu chuẩn detector bằng cách đo ít nhất
bốn dung dịch dầu khoáng chuẩn.
Dùng các kết quả này để dựng một đồ thị hiệu
chuẩn. Phải đảm bảo rằng detector được vận hành trong khoảng tuyến tính của nó.
Trong khoảng này, chọn một chuẩn thích hợp để định lượng. Ghi sắc đồ của dịch
chiết mẫu trắng và của dịch chiết mẫu thử (xem 8.3) ở cùng một điều kiện. Hiệu
chỉnh mẫu thử theo mẫu trắng.
Chú thích -
29. Hiện tượng “chảy máu” của cột tăng có thể
cho biết bơm hay cột bị nhiễm bẩn.
30. Sự tăng mẫu trắng có thể cho biết việc sử
dụng các thuốc thử không tinh khiết hoặc dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh sử
dụng bị nhiễm bẩn.
8.5.4. Các thông số tích phân
Để tích phân sắc ký đồ, xác định diện tích tổng
từ n-alkan C40 đến n-alkan
C40 Bắt đầu tích phân tại thời gian lưu của n-alkan
C10 ở mức tín hiệu trước pic của dung môi. Kết thúc tích phân diện tích
tổng ngay trước thời gian lưu của n-alkan C40 ở cùng mức tín
hiệu (xem phụ lục B). Tích phân chuẩn nội theo cùng một cách với pic riêng
biệt.
Chú thích -
31. Tất cả sắc đồ phải được kiểm tra
bằng mắt thường để tích phân. Thời gian bắt đầu và kết thúc của tích phân phải
nhìn thấy được trên sắc đồ.
32. Sự xuất hiện các pic trên pic dung
môi có thời gian lưu nhỏ hơn của n-alkan C10 không phải bắt
nguồn từ "CFE" và/hoặc n-hexan chỉ ra rằng mẫu có chứa các cấu
tử dễ bay hơi. Điều này phải nêu ra trong báo cáo thử nghiệm.
33. Đường nền không nằm ngang ở cuối
của sắc đồ (thời gian lưu lớn hơn n-alkan C40) có tín hiệu
lớn hơn tín hiệu từ cột bị “chảy máu”, chỉ ra rằng mẫu thử có thể chứa các
hydrocacbon có nhiệt độ sôi cao. Điều này phải đề cập trong báo cáo thử nghiệm.
34. Khoảng nhiệt độ sôi của dầu khoáng
có thể xác định từ thời gian lưu tương đối so với điểm sôi của chuẩn n-alkan
(5.3.2) (xem Phụ lục B).
8.5.5. Tính toán
Tính hàm lượng dầu khoáng theo công
thức
As dVF SF
100
w0 = ----- x r0,st x Vh x ----- x ----- x -----
Ast
m1 m2 wdm
trong đó
w0 là hàm lượng dầu khoáng
của mẫu thử, tính bằng miligam/kilogam theo chất khô;
As là diện tích đã tích phân
của dịch chiết mẫu thử;
Ast là diện tích đã tích
phân của dung dịch chuẩn;
ro,st là nồng
độ của dầu khoáng trong dung dịch chuẩn, tính bằng miligam/miliht;
Vh là thể tích của dịch
chiết n-hexan, tính bằng mililit (= 1 ml);
d là tỷ trọng tương đối của "CFE" (=l,494);
m1 là khối lượng của dịch
chiết "CFE" còn lại đã được xử lý, tính bằng gam;
VF là thể tích của dịch
chiết freon thu được theo 8.2, tính bằng mililit;
SF là hệ số chất thêm thu được từ xử lý
sơ bộ;
m2 là khối lượng của đất đã
xử lý sơ bộ, tính bằng kilogam;
wdm là hàm lượng chất khô,
tính bằng phần trăm.
Làm tròn kết quả đến một con số có
nghĩa khi hàm lượng tính được nhỏ hơn 100 mg/kg.
Làm tròn kết quả đến hai con số có
nghĩa khi hàm lượng tính được lớn hơn 100 mg/kg.
8.5.6. Kiểm tra chất lượng của việc sử
dụng chuẩn nội
Hiệu suất thu hồi của chuẩn nội phải là
As,40 dV
----- x ----- x Vh =
1±0,1
Ast,40 m1
trong đó
As,40 là diện tích của pic C40
của dịch chiết mẫu;
Ast,40 là diện tích của pic
C40 của dung dịch chuẩn;
d, V,m1 và Vh
như định nghĩa trong 8.5.5.
Chú thích -
35. Có thể có một vài mẫu chứa một
lượng lớn C40. Trong trường hợp đó, tỷ số As,40-
/ Ast,40 Có thể lớn hơn 1,1. Sự có mặt một lượng lớn C39
và C41 cho biết sự tồn tại của C40 trong mẫu gốc.
36. Không sử dụng chuẩn nội để định
lượng hàm lượng dầu khoáng. Nó chỉ được sử dụng để kiểm tra bước ghi sắc ký đồ,
đặc biệt là việc kiểm soát quy trình bơm và hệ thống bơm.
9. Báo cáo thử
nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các
thông tin sau:
a) viện dẫn tiêu chuẩn này;
b) viện dẫn phương pháp đã được sử
dụng (phương pháp A hoặc B, quy trình chiết Soxhlet hoặc lắc);
c) dấu hiệu đầy đủ để nhận dạng mẫu
thử;
d) kết quả xác định;
e) tất cả những thao tác không quy định
trong tiêu chuẩn này và bất kỳ sự cố nào có ảnh hưởng đến kết quả thử.
(tham khảo)
VÍ
DỤ VỀ TÍCH PHÂN SẮC KÝ ĐỒ CỦA DẦU KHOÁNG
Hình A.1 là sắc ký đồ
của một dầu khoáng chuẩn và hình A.2 là sắc ký đồ của một dịch chiết từ mẫu đất
bị nhiễm bẩn bởi dầu khoáng.
Hình A.1 a) và A.2 a) là sắc ký đồ gốc, hình A.l b) và A.2 b) là sắc ký đồ của cột bị “chảy
máu” sau khi bơm n-hexan và hình A.l c) và A.2 c) là sắc ký đồ gốc đã
loại bỏ tín hiệu của cột bị “chảy máu”. Sắc ký đồ được tích phân từ n-decan
(C40) đến n-tetracontan (C40). Phần tích phân có hình
cong.
Các sắc ký đồ được chuẩn bị dưới các
điều kiện sau:
Kỹ thuật bơm on-column
Thể tích bơm 0,2
ml
Cột WCOT
bằng thủy tinh dẻo
Chiều dài cột 10
m
Đường kính trong của cột 0,25
mm
Pha lỏng CP-Sil-5
CB
Chiều dầy phim 0,13
mm
Khí mang nitơ
Áp suất 15
kPa
Detector
ion hóa ngọn lửa
Nhiệt độ detector 3250C
Nhiệt độ buồng cột 500C
trong 5 phút
150C /phút đến 3000C
3000C trong 10 phút
3200C trong 20 phút
(làm sạch).
Phụ lục B
(tham khảo)
GIẢI
THÍCH SỰ XÁC ĐỊNH KHOẢNG NHIỆT ĐỘ SÔI CỦA DẦU KHOÁNG TRÊN SẮC KÝ ĐỒ
Bảng B.l liệt kê các nhiê độ sôi của các n-alkan
có từ 2 đến 44 nguyên tử cachon (C2 đến C44 sử dụng các
nhiệt độ sôi này có sự so sánh giữa dịch chiết từ đất và hỗn hợp các n-
alkan có thể được thực hiện để xác định-khoảng nhiệt độ sôi.
Bảng B.l - Nhiệt độ sôi của các n-alkhan
Số nguyên tử cácbon
|
Nhiệt độ sôi 0C
|
|
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
|
-89
-42
0
36
69
98
126
151
174
196
216
235
253
271
287
302
317
331
344
356
369
380
391
402
412
422
432
441
450
459
468
476
483
491
498
505
512
518
525
531
537
543
548
|
|
|
|
Phụ
lục C
(tham khảo)
THƯ
MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[l] Riza Quantitative
determination of mineral oil in watersoil, Riza note 87.062x (1987) (in Dutch).
Lelystad.
[2] Pennings, M. The intzuence of column
choice and method of integration when determining mineral oil gas
chromatographically, ICW note 1824 (1987) (in
Dutch), The Winand Staring Centre,
Wageningen.
[3] Riza Quantification of the mineral oil
content in extracts from environmental samples: Comparison of various
standardized method, Riza note 88.040x (1080) (in Dutch), Lelystad.
[4] Roteiri, S. et al. Determination of
hydrocarbons in aqueous effuents from the oil industry by infrared analysis
(1984), Concawe , The Hague.
[5] Standard methods for the examination of
water and waste water (17th ed. 1989), American Public Health Association, pp.
5-48, Washington.
TIÊU CHUẨN
VIỆT NAM
TCVN
7370- 1 : 2004
ISO
14869-l: 2001
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - HÒA TAN ĐỂ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TỔNG SỐ CÁC
NGUYÊN TỐ -
Phần 1: HÒA TAN BẰNG AXIT FLOHYDRIC VÀ PERCLORIC
Soil quality - Dissolution for
the determination of total element content -
Part l: Dissolution with
hydrofluoric and perchloric acids
Lời nói đầu
TCVN 7370-l: 2004 hoàn toàn tương đương ISO
14869 - 1: 2001.
TCVN 7370-l: 2004 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn
TCVN/TC 190 "Chất lượng đất" biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 7370-l: 2004
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - HÒA TAN ĐỂ XÁC
ĐỊNH HÀM LƯỢNG TỔNG SỐ CÁC NGUYÊN TỐ -
Phần -1:
HÒA TAN BẰNG AXIT FLOHYDRIC VÀ PERCLORIC
Soil quality- Dissolution for
the determination of total element content -
Part l: Dissolution with
hydrofluoric and perchlonc aids
Cảnh báo-
Khi sử dụng axit flohydric và axit percloric trong phương pháp này phải tuân
thủ tất cả các yêu cầu về an toàn theo quy định.
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp sử dụng
axit flohydric và perclonic để hòa tan hoàn toàn các nguyên tố có trong đất
sau:
- Al, Ba, Cd, Ca, Cs, Cr, Co, Cu, Fe, K, Li,
Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Sr, V, Zn.
Quá trình này cũng thích hợp để sau đó xác định
các nguyên tố khác có nồng độ đủ cao tương ứng với độ nhạy của phương pháp
đo.
Nồng độ thấp của axit trong dung dịch cuối cho
phép sử dụng được nhiều thiết bị phân tích và sự bay hơi của silic làm đơn giản
hóa quá trình phân tích.
2. Tiêu chuẩn viện dẫn
TCVN 4851: 1989 (ISO 3696: 1987), Nước dùng để
phân tích trong phòng thí nghiệm. Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
TCVN 6647: 2000 (ISO 11464: 1994), Chất lượng
đất - Xử lý sơ bộ đất để phân tích lý - hóa.
TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993), Chất lượng
đất - Xác định chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng - Phương pháp khối
lượng.
ISO 14869-2: 2002, Soil quality -
Dissolution for the determination of total element content - Part 2:
Dissolution by alkaline fusion (Chất lượng đất - hòa tan để xác định hàm
lượng tổng số các nguyên tố - Phần 2: hòa tan bằng kiềm nóng chảy).
3. Nguyên tắc
Mẫu đất khô và đất nền được xử lý sơ bộ để phá
vỡ cấu trúc chất hữu cơ, sau đó phá mẫu bằng hỗn hợp axit flohhydric và
percloric. Sau khi cho bay hơi đến gần khô, phần cặn đem hòa tan trong axit
clohydric hoặc axit nitric loãng.
Axit flohydric phân hủy silicat bởi phản ứng
giữa F và Si tạo thành SiF4 dễ bay hơi. Khi chúng bay hơi hết, axit
percloric tạo thành muối perclorat dễ dàng hòa tan.
Để hạn chế nguy hiểm của sự bắn axit do quá
trình oxy hóa mạnh hợp chất hữu cơ bởi axit percloric, phải chọn một trong hai
quá trình sau đây để phá vỡ cấu trúc chất hữu cơ trước khi phá mẫu:
- tro hóa khô ở 4500C (Xem 6.1.2);
- xử lý sơ bộ bằng axit nitric (xem 6.1.3).
Chú thích - Phương pháp sử dụng biện pháp tro hóa khô để phá vỡ cấu trúc chất hữu
cơ được áp dụng cho các đất đối chứng và được so sánh với các phương pháp xác
định hàm lượng tổng số khác. Cho đến nay chưa phát hiện thấy sự mất mát đáng kể
một nguyên tố nào, nhưng khi nghi ngờ có tồn tại các hợp chất hữu cơ kim loại
dễ bay hơi thì chỉ sử dụng axit nitric để xử lý sơ bộ.
4. Thuốc thử
Các thuốc thử sử dụng
phải đạt yêu cầu tinh khiết cho phân tích tiếp theo.
4.1. Nước, phù hợp với loại 2 của TCVN 4851:
1989 (ISO 3696: 1987).
4.2. Axit flohydric, c(HF) = 27,8 mol.l-1,
p = 1,16 g.ml-1
4.3. Axit percloric, c(HClO4)
= 11,6 mol.l-1, p = 1,67 g.ml-1
4.4. Axit clohydric, c(HCl) = 12,1 mol.l-1,
p = 1,19 g.ml-1
4.5. Axit nitric, c(HNO3) =
15,2 mol.l-1, p = 1,41 g.ml-1
4.6. Axit nitric, c(HNO3) =
1,5 mol.l-1, pha loãng 100 ml axit nitric (4.5) với nước thành 1l.
5. Thiết bị, dụng cụ
5.1. Máy nghiền mẫu, có khả năng nghiền đất khô
và không làm nhiễm bẩn mẫu bởi các nguyên tố cần phân tích.
5.2. Tủ sấy và bình chống ẩm, để xác định chất
khô theo TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993).
5.3. Cân phân tích, có khả năng cân với độ
chính xác đến 0, 000 1 g.
5.4. Chén nung, bằng thủy tinh dẻo hoặc platin
có dung tích khoảng 10 ml. Mặc dù đắt hơn nhiều, chén nung platin có dung tích
lớn hơn (ít nhất 30 ml) có thể được sử dụng từ đầu đến cuối trong một số giai đoạn
liên tục của quá trình (xem 6.1.2).
5.5. Lò nung, có thể đạt đến nhiệt độ 4500C
± 250C trong 1h.
5.6. Đĩa bay hơi, làm bằng polytetrafloetylen
(PTFE), có dung tích khoảng 30 ml và đường kính khoảng 5 cm. Sau khi sử dụng,
phải ngâm đĩa qua đêm trong dung dịch axit nitric loãng (4.6) và tráng bằng
nước (4.1). Chú ý thay đĩa thường xuyên để tránh trào do tăng sự hấp thụ và
giải hấp các nguyên tố lên bề mặt đĩa đã bị già hóa. Dùng mẫu trắng để theo dõi
hiện tượng trào của đĩa trước khi dùng để phân hủy mẫu đất.
5.7. Bếp điện, đặt ở 1500C ± 100C
5.8. Tủ hút, để hút axit nohydric và percloric
và rửa được dễ dàng.
5.9. Bình định mức, bằng polypropylen, có dung
tích 50 ml.
6. Cách tiến hành
Cảnh báo - Axit flohydric nguy hiểm nếu hít
phải ở dạng hơi hoặc tiếp xúc trực tiếp với da và niêm mạc. Ảnh hưởng tiếp xúc
của HF không nhận biết được trong vài giờ, việc xử lý có hiệu quả sau đó sẽ khó
khăn, đặc biệt đối với da. Người sử dụng phải biết cách tự mình phòng trách,
khi cần thiết, xin ý kiến của chuyên gia và bác sĩ. Việc sử dụng tủ hút khỏe,
găng tay cao su, kính hoặc thiết bị bảo vệ mặt và pipet có bảo vệ là cần thiết.
6. 1. Xử lý sơ bộ
6.1.1. Chuẩn bị mẫu thử
Nghiền một phần mẫu lấy từ mẫu khô (chuẩn bị
theo TCVN 6647: 2000 (ISO 11464: 1994)) sao cho có thể lấy được một mẫu phụ
khoảng 20 g. Dùng một phần của mẫu đã nghiền này để xác định hàm lượng nước
theo TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993).
Việc xử lý sơ bộ để oxy hóa chất hữu cơ (6.2)
cần phải tuân thủ nghiêm ngặt theo trình tự để tránh xảy ra nổ trong quá trình
phá mẫu.
Chú thích
- Kinh nghiệm chỉ ra rằng quá trình hòa tan mẫu sẽ kéo dài đáng kể nếu không
nghiền mẫu nhỏ hơn 250 mm.
6.1.2. Tro hóa khô
Dùng cân phân tích (5.3) cân chính xác 0,250 g
mẫu đã nghiền và cho vào trong chén nung (5.4). Đặt chén nung vào lò nung (5.5)
và cho nhiệt độ trong lò tăng dần đến 4500C trong 1 h. Duy trì nhiệt
độ này trong 3 h. Để cho lò nguội đến nhiệt độ phòng và chuyển lượng tro sang
đĩa bay hơi PTFE (5.6) với một lượng nước tối thiểu (4.1). Dùng chén nung
platin có dung tích khoảng 30 ml để không phải chuyển tro vào đĩa PTFE và để
quá trình phá mẫu thực hiện trong cùng một dụng cụ chứa như khi tro hóa khô.
6.1.3. Xử lý sơ bộ bằng axit nitric
Dùng cân phân tích (5.3) cân chính xác 0,250 g
mẫu đã nghiền, chuyển vào đĩa bay hơi (5.6) và cho thêm 5 ml axit nitric (4.5).
Đặt đĩa lên bếp điện (5.7) ở 1500C và cho bay hơi đến khi còn lại
khoảng 1 ml axit nitric. Chú ý phải cho thêm liên tục axit nitric cho đến khi
không còn hơi nitơ bốc ra nữa để chuyển hóa hoàn toàn chất hữu cơ. Trong trường
hợp này chuyển đĩa ra khỏi bếp điện và để nguội đến nhiệt độ phòng trước khi
cho thêm phần axit nitric tiếp theo.
Sau lần cho thêm axit nitric cuối cùng, chuyển
đĩa ra khỏi bếp điện và để nguội đến nhiệt độ phòng trước khi tiến hành phá
mẫu.
6.2. Phá mẫu
6.2.1. Cho 5 ml axit flohydric (4.2) và 1,5 ml
axit percloric (4.3) vào phần mẫu thử đã được xử lý sơ bộ (xem 6.1.l) vào đĩa
PTFE (5.6) hoặc chén nung platin dung tích 30 ml (5.4). Đun nóng hỗn hợp này
trên bếp điện (5.7) cho đến khi không còn khói đặc của axit percloric và silic
tetraflorua. Không được cho hỗn hợp này bay hơi đến khô hoàn toàn. Chuyển đĩa
ra khỏi bếp điện, để nguội và thêm 1 ml axit clohydric (4.4) hoặc 1 ml axit
nitric (4.5) và khoảng 5 ml nước (4.l) để hòa tan phần cặn. Đun nóng nhanh hỗn
hợp trên bếp điện để dễ hòa tan. Chuyển lượng dung dịch này vào bình định mức
50 ml (5.9), làm đầy đến vạch mức và lắc đều.
Sự hòa tan coi là không hoàn toàn nếu vẫn còn
pha rắn trong dung dịch được tạo thành. Điều này có thể không quan trọng đối
với các nguyên tố quan tâm, đặc biệt khi silic tinh khiết tạo thành pha rắn,
nhưng trong trường hợp này, để hoàn chỉnh vẫn phải tiến hành theo một trong các
giai đoạn sau đây.
Chú thích - Hiệu quả của axit clohydric và axit nitric đối với việc hòa tan phần
cặn là như nhau. Sự lựa chọn dùng axit nào phụ thuộc vào phương pháp phân
tích được sử dụng sau đó. Với phương pháp ICP-MS, axit nitric hay được sử dụng
hơn do cho gây ra nhiều trở ngại khác nhau. Tuy nhiên, nên tránh sử dụng axit
này khi xác định phospho bằng phương pháp so mầu dùng thuốc thử sulfomolypđen.
Hơn nữa, một số nguyên tố, không đưa ra trong Điều 1, có thể kết tủa khi sử
dụng axit clohydric (ví dụ Ag).
6.2.2. Quá trình tiến hành dừng lại ở đây và sự
hòa tan chưa hoàn toàn có thể ảnh hưởng đến việc xác định hàm lượng tổng số
phải được nêu ra trong báo cáo thử nghiệm.
6.2.3. Quá trình tiến hành được điều chỉnh để
tăng cường sự hòa tan. Tiến hành một hoặc kết hợp cả ba cách xử lý sau:
a) Quá trình tiến hành được bắt đầu lại với mẫu
thử mới, (nhưng sau khi bay hơi lượng axit đầu tiên đến gần khô thì mới cho
thêm 5 ml axit flohydric (4.2) và 1,5 ml axit percloric (4.3). Lượng tiếp theo
cũng cho bay hơi giống lần trước và tiến hành như mô tả ở 6.2.1.
b) Quá trình tiến hành dợc bắt đầu lại với mẫu
thử mới nhưng sau khi cho axit flohydric và percloric vào thì để hỗn hợp qua
đêm ở nhiệt độ phòng trước khi đun nóng như mô tả ở 6.2.1.
c) Toàn bộ quá trình tiến hành không thay đổi
nhưng giảm khối lượng của mẫu thử.
Nếu pha rắn vẫn còn sau khi thực hiện các cách
xử lý trên thì sự hoà tan chưa hoàn toàn phải được nêu ra trong báo cáo thử
nghiệm.
6.2.4. Việc phá mẫu được hoàn tất bằng lithi
borat nóng chảy theo ISO 14869-2 và xử lý sơ bộ như sau.
Gạn lượng thể tích trong bình định mức (5.9)
lên .giấy lọc không tro hóa. Giữ lại phần nước lọc. Tráng bình bằng nước để
chuyển hết phần cặn lên giấy lọc. Rửa kỹ bằng nước và để tự khô.
Phần cặn và giấy lọc được coi như là một phần
mẫu thử và sau đó được xử lý theo cách tiến hành được mô tả trong ISO- 14869-2.
Tùy thuộc vào lượng cặn còn lại, khối lượng của lithi borat và thể tích cuối
cùng có thể bị giảm.
Việc tăng số lượng của nguyên tố cần xác định
sau hai bước hoà tan theo mô tả ở trên chỉ ra hàm lượng tổng số của nguyên tố
đó trong mẫu thử.
6.3.Thử mẫu trắng
Thực hiện ít nhất một phép thử trắng trong mỗi
lần phá mẫu với cách tiến hành tương tự nhưng không có mẫu thử.
7. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm này có thể tách riêng hoặc
cùng với báo cáo thử nghiệm của phép phân tích tiếp theo.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin
sau:
a) viện dẫn tiêu chuẩn này;
b) nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
c) các chi tiết không đề cập trong tiêu chuẩn
này, hoặc không bắt buộc cũng như các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thử,
đặc biệt là thông tin về các cặn không hòa tan.
TIÊU CHUẨN
VIỆT NAM
TCVN
7371: 2004
ISO
15178: 2000
CHẤT
LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH LƯU HUỲNH
TỔNG SỐ BẰNG ĐỐT KHÔ
Soil quality - Determination of
total sulfur by dry combustion
Lời nói đầu
TCVN 7371: 2004 hoàn toàn tương đương ISO
15178: 2000.
TCVN 7371: 2004 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn
TCVN/TC 190 "Chất lượng đất" biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 7371: 2004
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - XÁC ĐỊNH LƯU
HUỲNH
TỔNG SỐ BẰNG ĐỐT KHÔ
Soil quality - Determination of
total sulfur by dry combustion
Cảnh báo
- Tiêu chuẩn này có thể có các chất, các thao tác và thiết bị nguy hiểm. Tiêu
chuẩn này không có ý đưa ra tất cả các vấn đề về an toàn liên quan đến việc sử
dụng. Trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn phải lưu ý và đưa ra các biện
pháp an toàn và sức khỏe thích hợp và xác định các giới hạn quy định có thể áp
dụng được trước khi sử dụng.
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này mô tả quy trình đốt khô để xác
định hàm lượng lưu huỳnh tổng số trong mẫu đất. Phương pháp này có thể áp dụng
cho tất cả các loại mẫu đất để khô trong không khí.
Chú thích
- Phương pháp đốt ở nhiệt độ cao không xác định được lưu huỳnh tổng số mà chỉ
xác đinh được lưu huỳnh dễ cháy. Sự chênh lệch giữa lưu huỳnh tổng số và lưu
huỳnh dễ cháy trong đất là không đáng kể.
2. Tiêu chuẩn viện dẫn
TCVN 6647: 2000 (ISO 11464: 1994), Chất lượng
đất - Xử lý sơ bộ đất để phân tích lý - hóa.
TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993), Chất lượng
đất - Xác định chất khô và hàm lượng nước theo khối lượng - Phương pháp khối
lượng.
3. Nguyên tắc
Hàm lượng lưu huỳnh trong mẫu đất đã xử lý sơ
bộ theo TCVN 6647: 2000 (ISO 11464: 1994) được xác định bằng cách nung nóng mẫu
đến nhiệt độ ít nhất là 11500C trong một dòng khí có oxy. Hợp chất
lưu huỳnh hữu cơ và vô cơ được chuyển hóa thành SO2. Trong một vài
trường hợp phản ứng này cần nhiệt độ cao hoặc cho thêm chất xúc tác chất hỗ trợ
hoặc các chất tăng tốc. Ở nhiệt độ < 13500C, SO3 có
thể được tạo thành nếu dư oxy. SO3 sẽ bị khử thành SO2
nếu sử dụng hóa chất thích hợp, ví dụ đồng (Cu). SO2 tạo thành từ
phản ứng đốt cháy được đo bằng phổ hồng ngoại, độ dẫn nhiệt hoặc kỹ thuật phát
hiện phù hợp khác. Các khí tạo thành từ sự đốt cháy có thể gây trở ngại đến
giai đoạn phân tích phải được loại bỏ khỏi dòng khí trước khi tiến hành phát
hiện.
Phương pháp này sử dụng các thiết bị phân
tích lưu huỳnh có sẵn trên thị trường, được trang bị để tiến hành các thao tác
trước đó một cách tự động. Các thiết bị này phải được hiệu chuẩn bằng các hợp
chất hóa học hoặc các vật liệu đối chiếu chuẩn có hàm lượng lưu huỳnh đã biết
dựa trên khoảng lưu huỳnh trong mỗi mẫu cần phân tích.
Chú thích - Sự phân hủy hoàn toàn các hợp chất
chứa lưu huỳnh có thể không xảy ra ở nhiệt độ thấp, đặc biệt khi có mặt kim loại
kiềm tự do hoặc muối cácbonat của kim loại kiềm thổ hoặc muối sulfat. Trong
trường hợp này nhiệt độ phải ³13500C hoặc dùng chất bổ trợ nền như WO3
hoặc V2O5. Hiệu suất thu hồi hàm lượng lưu huỳnh từ đất
có thể được đánh giá bằng cách sử dụng các chất như Canxi sulfat.
4. Thuốc thử
Tất cả các thuốc thử được sử dụng phải là loại
phân tích phù hợp với tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết bị của nhà sản xuất.
4.1. Khí có chứa oxy, không có lưu huỳnh và các
hợp chất của lưu huỳnh, phù hợp với hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.
4.2. Chất hiệu chuẩn, là axit sulfanilic (C6H7NO3S)
hoặc các hợp chất khác có hàm lượng lưu huỳnh đã biết hoặc mẫu đất có hàm lượng
lưu huỳnh đã được chứng nhận.
Chú thích
- Trong phương pháp thử này có thể sử dụng các vật liệu đối chiếu chuẩn (SRM)
hoặc các loại đất đối chiếu khác bán trên thị trường có hàm lượng lưu huỳnh đã
xác định với mục đích để hiệu chuẩn. Ví dụ về các vật liệu này đưa ra trong
Phụ lục A. Người sử dụng SRMs nên sử dụng các vật liệu này để tạo ra các vật
liệu đối chiếu dùng trong nội bộ riêng họ và các thủ tục đảm bảo chất lượng kèm
theo.
5. Thiết bị, dụng cụ
5.1. Cân phân tích
Độ chính xác của cân phải nhỏ hơn hoặc bằng
0,0001 lần khối lượng của mẫu thử hoặc chất hiệu chuẩn phù hợp với Bảng 1:
Bảng 1
|
Khối lượng của mẫu thử hoặc
chất
hiệu chuẩn
g
|
Độ chính xác của cân
mg
|
|
> 1
|
£ 0,1
|
|
Từ 1 đến 0,1
|
£ 0,01
|
|
< 0,1
|
£ 0,001
|
5.2. Thiết bị, dụng cụ đo, để xác định hàm
lượng lưu huỳnh tổng số của một mẫu thử bằng cách đốt ở nhiệt độ ít nhất là
11500C và phát hiện SO2 tạo thành.
5.2. Phụ tùng và vật dụng
Phụ tùng và các vật dụng tuân theo đúng hướng
dẫn của nhà sản xuất.
6. Chuẩn bị mẫu thử
Nghiền mẫu qua rây cỡ 250 mm và
trộn kỹ theo TCVN 6647: 2000 (ISO l1464: 1994). Một phần mẫu thử tách riêng
được tiến hành phân tích hàm lượng ẩm theo TCVN 6648: 2000 (ISO 11465: 1993) để
tính toán lại kết quả theo mẫu được làm khô bằng tủ sấy.
Tiến hành cẩn thận trong suốt quá trình để giảm
thiểu sự thay đổi hàm lượng ẩm trong SRM do sự sấy khô hoặc hấp thụ độ ẩm không
khí. Tất cả các vật liệu đối chiếu chuẩn phải được sử dụng phù hợp với thông
tin được đưa ra trong giấy chứng nhận phân tích.
7. Cách tiến hành
7.1. Chuẩn bị dụng cụ
Lắp ráp các dụng cụ theo hướng dẫn của nhà sản
xuất và ổn định chúng để loại trừ sự sai lệch độ nhạy của thiết bị.
7.2. Hiệu chuẩn
Phân tích mẫu thử hoặc các chất hiệu chuẩn
(4.2) có hàm lượng lưu huỳnh bao trùm khoảng giá trị dự đoán có trong mẫu thử
chưa biết.
Thực hiện thủ tục kiểm soát chất lượng đã được
chấp nhận rộng rãi để thiết lập số lượng yêu cầu các mẫu hiệu chuẩn, độ chụm và
tần xuất hiệu chuẩn. Yêu cầu phải có ít nhất bốn điểm hiệu chuẩn.
7.3. Phân tích
Cân một phần mẫu thử cho vào một chén nung
thích hợp. Lựa chọn khối lượng của phần mẫu thử sao cho hàm lượng lưu huỳnh dự
đoán nằm trong khoảng giá trị bao trùm của đường cong hiệu chuẩn. Nếu hàm lượng
lưu huỳnh lớn hơn giá trị hiệu chuẩn cực đại thì làm lại quá trình phân tích
với khối lượng mẫu thử nhỏ hơn.
Thao tác vận hành các dụng cụ theo hướng dẫn
của nhà sản xuất.
8. Tính toán và biểu thị
kết quả
Tính toán hàm lượng lưu huỳnh tổng số, wts,
theo mẫu đất được làm khô bằng tủ sấy tính bằng gam trên kilogam, theo công
thức sau:
wst = 0,500 5 (m2/m1).
(100 + w)/100
trong đó
0,500 5 là hệ số chuyển đổi phân tử gam từ SO2
thành S;
m1 là khối lượng của mẫu đất thử,
tính bằng gam;
m2 là khối lượng của lưu huỳnh
dioxit được giải phóng từ mẫu thử, tính bằng
miligam;
w là hệ số khô kiệt (tính theo phần trăm) trong
mẫu đất được làm khô bằng tủ sấy (Điều 6).
Chú thích
- Các thiết bị tự động có thể xác định hàm lượng lưu huỳnh trực tiếp, mặc dù
vậy các số liệu này cần được hiệu chỉnh theo mẫu được làm khô bằng tủ sấy.
9. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin
sau:
a) viện dẫn tiêu chuẩn này;
b) tất cả các thông tin cần thiết để nhận biết đầy
đủ về mẫu thử;
c) kết quả xác định, tính theo gam lưu huỳnh
trên một kilogam mẫu đất được làm khô bằng tủ sấy;
d) tất cả những thao tác không quy định trong
tiêu chuẩn này và bất kỳ sự cố nào có ảnh hưởng đến kết quả.
Lấy kết quả chính xác đến 0,1 g/kg.
10. Độ chụm và so sánh với
các phương pháp khác
10.1. Khái quát
Giới hạn định lượng của phương pháp này ước
tính khoảng 0,2 g/kg.
Phương pháp này phụ thuộc nhiều vào việc hiệu
chuẩn của thiết bị. Hàm lượng lưu huỳnh, hàm lượng clo, hàm lượng sắt v.v. . .
. trong vật liệu đối chiếu và trong mẫu thử càng gần nhau càng tốt.
10.2. Độ chụm
Phương pháp này đã được thử trong một liên
phòng thí nghiệm vào năm 1998. Bốn mẫu đất đã được phân tích ở tám phòng thí
nghiệm. Kết quả thu được trong Bảng 2 phù hợp với TCVN 6910-2: 2001 (ISO
5725-2: 1994), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết
quả đo. Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương
pháp đo tiêu chuẩn.
Bảng 2
|
Mẫu thử
|
Hàm lượng lưu huỳnh trung
bình
g/kg
|
Điều kiện lặp lại
Sr
r
|
Điều kiện tái lập SR
R
|
|
1
2
3
4
|
1,62
0,46
0,25
0,28
|
0,05 0,13
0,10 0,28
0,05 0,13
0,06 0,18
|
0,16 0,46
0,21 0,58
0,10 0,28
0,13 0,37
|
|
Sr là độ lệch chuẩn lặp lại
r là giá trị của độ lặp lại
SR là độ lệch chuẩn tái lập
R là giá trị của độ tái lập.
|
10.3. So sánh với các phương pháp khác
Các mẫu thử từ liên phòng thí nghiệm được phân
tích bằng hai phương pháp khác, huỳnh quang tia X, XRF và quang phổ Plasma cảm
ứng kép, ICP. Phương pháp ICP được thực hiện sau khi chiết bằng axit nitric
đặc. Kết quả thu được đưa ra trong Bảng 3.
Bảng 3
|
Phương pháp
|
Mẫu thử
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
Giá trị trung bình từ thử
nghiệm liên phòng
|
1,62
|
0,46
|
0,25
|
0,28
|
|
XRF
|
1,50
|
0,56
|
0,27
|
0,46
|
|
ICP
|
1,52
|
0,45
|
0,20
|
0,32
|
(tham khảo)
VÍ
DỤ CÁC VẬT LIỆU ĐỐI CHIẾU CHUẨN (SRM)
Các vật liệu đối chiếu chuẩn sau đây là có thể
sử dụng được. Danh sách này chưa đẩy đủ
a) Cục khảo sát địa chất US
- GXR - 417,7 g lưu huỳnh/kg đất
b) BCR
- CRM 101 1,7 0 g lưu huỳnh/kg đất
c) Đất từ Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia, NIST, USA
- SRM 2710 2,4 g lưu huỳnh/kg đất
- SRM 2711 0,420 g lưu huỳnh/kg đất./.
TIÊU CHUẨN
VIỆT NAM
TCVN
6859-3: 2004
ISO
11268-3: 1999
CHẤT
LƯỢNG ĐẤT - ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM LÊN GIUN ĐẤT-
PHẦN 3: HƯỚNG
DẪN XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG
TRONG ĐIỀU
KIỆN THỰC ĐỊA
Soil quality - Effects of
pollutants on earthworms -
Part 3: Guidance on the
determination of effects in field situations
Lời nói đầu
TCVN 6859-3: 2004 hoàn toàn tương đương ISO
11268-3: 1999.
TCVN 6859-3: 2004 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn
TCVN/TC 190 "Chất lượng đất" biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 6859-3: 2004
CHẤT LƯỢNG ĐẤT - ẢNH HƯỞNG CỦA
CÁC CHẤT
Ô NHIỄM LÊN GIUN ĐẤT -
PHẦN 3: HƯỚNG DẪN XÁC ĐỊNH ẢNH
HƯỞNG
TRONG ĐIỀU KIỆN THỰC ĐỊA
Soil quality - Effects of
pollutants on earthworms -
Part 3: Guidance on the
determination of effects in field situations
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này mô tả các kỹ thuật xác định ảnh
hưởng của các chất lên giun đất ngoài thực địa, và cung cấp cơ sở để xác định
ảnh hưởng của các hóa chất sử dụng hoặc kết hợp trong đất.
2. Tiêu chuẩn viện dẫn
TCVN 5979: 1995 (ISO 10390: 1994), Chất lượng
đất - Xác định pH.
TCVN 6642: 2000 (ISO l0694: 1995), Chất lượng
đất - Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ và cacbon tổng số sau khi đốt khô (phân
tích nguyên tố).
TCVN 6651: 2000 (ISO 11274: 1998), Chất lượng
đất - Xác định đặc tính giữ nước - Phương pháp trong phòng thí nghiệm.
TCVN 6862: 2001 (ISO 11277: 1998), Chất lượng
đất - Xác định sự phân bố cấp hạt trong đất khoáng - Phương pháp rây và sa
lắng.
3. Đơn vị
Tỷ lệ sử dụng các chất thử được tính bằng
kilogam trên hecta (kg/ha) hoặc lit trên hecta (l/ha) của chất sử dụng. Khi
dùng chế phẩm thì tỷ lệ sử dụng được tính là lượng hoạt chất sử dụng.
4. Nguyên tắc
So sánh loài và số lượng giun đất thu được từ
các ô lấy mẫu đã được xử lý bằng chất thử nghiệm với cùng loài và số lượng giun
như vậy thu được từ ô đối chứng và ô chuẩn. Khoảng thời gian nghiên cứu phụ
thuộc vào đặc tính của chất thử, nhưng thông thường là một năm. Các ngày lấy
mẫu được chọn nằm trong thời kỳ hoạt động của giun đất.
Việc lấy mẫu cung cấp số lượng giun đất tương
đối và không cần thiết phải định ra một số tuyệt đối. Phép thử là một thiết kế
ngẫu nhiên hoàn toàn với bốn lần lặp lại. Sử dụng phương pháp phân tích thống
kê số lượng mỗi loài thu được từ mỗi lần lấy mẫu để xác định các ảnh hưởng của
việc xử lý.
Chú thích
- Phép thử này cũng có thể tạo ra các mẫu giun ở các ô đất đã xử lý dùng cho
phân tích ảnh hưởng dư lượng của chất thử nghiệm khi phù hợp.
5. Lấy mẫu quần thể giun
đất
5.1. Khái quát
Vì cần phải lấy được số lượng lớn mẫu thử trong
khoảng thời gian ngắn nhất, các phương pháp cơ học như thu nhặt bằng tay, rửa
hoặc đãi bằng sàng nói chung là quá vất vả. Tuy nhiên các phương pháp cơ học
này cho phép lấy được mẫu khi giun không hoạt động do thời tiết.
Với mục đích của phép thử được mô tả ở đây, chủ
yếu sử dụng các phương pháp tách bằng formalđehyt (Raw 1959) và phương pháp
tách bằng điện hoặc phương pháp Oktett (Thielemann 1986, Cuendet et al.
1991). Các phương pháp tách này chỉ sử dụng được khi giun đất hoạt động. Để
tăng hiệu quả của các phương pháp này nên sử dụng kết hợp với phương pháp thu
nhặt bằng tay (Lee 1985).
Các mẫu cá thể được lấy theo dạng phân bố ngẫu
nhiên trên ô đất thử.
5.2. Phương pháp tách bằng formalđehyt
Dung dịch formalđehyt (0,2 %) được đưa vào đồng
đều với tỷ lệ từ 5 lit/0,25 m2 đến 10 lit/0,25 m2. Dung
dịch formalđehyt được đưa vào ô thử thành 2 đến 3 phần theo khả năng ngấm. Thời
gian để formalđehyt tác động tổng cộng là 30 phút. Tất cả giun nổi trên bề mặt
đất trong vùng lấy mẫu được thu nhặt lại và cho vào chất lỏng bảo quản (formol
5 % hoặc cồn 70 %) (xem 8.1). Sau thời gian tác động 30 phút, kiểm tra kỹ bề
mặt đất và lớp cỏ phủ bên trên để thu nhặt giun khó nhìn thấy (thường là những
con còn bé và loài giun nhỏ Aporrectodea rosea).
5.3. Phương pháp tách bằng mù tạc
Trước khi tách một ngày, trộn 60 g bột mù tạc
với 1 lit nước cất. Ngay trước khi sử dụng, cho thêm 9 lit nước cất vào dung
dịch nhũ tương này và sử dụng giống như cách sử dụng đối với dung dịch
formalđehyt. Cách tiến hành tiếp theo thực hiện giống như phương pháp tách
bằng formalđehyt đã mô tả ở 5.2.
5.4. Phương pháp tách bằng điện
Cắm các điện cực vào trong đất ở góc của ô đất
thử, giun đất sẽ chui lên trên bề mặt khi đưa dòng điện vào. Có nhiều thiết bị
tách bằng điện khác nhau, nhiều điều kiện vận hành khác nhau (dòng điện một
chiều hoặc dòng điện xoay chiều, độ sâu cắm điện cực sự phân đoạn điện cực,
v.v. . .). Khi sử dụng các thiết bị và cách tiến hành riêng thì phải báo cáo.
Khoảng thời gian tác động tổng cộng là 30 phút. Sau khi tách 30 phút, phải kiểm
tra kỹ bề mặt đất để thu nhặt những giun khó nhìn thấy.
6. Chuẩn bị thử
6. 1. Địa điểm thử
6.1.1. Lựa chọn và mô tả
Phép thử phải được tiến hành ở địa điểm tương
tự với địa điểm mà chất thử sẽ
được sử dụng một cách thông thường, hoặc ở nơi
có thể xả tràn hoặc tháo đi. Địa điểm thử phải ở nơi đất bằng và phải có cùng
loại cây trồng và đặc tính đất giống nhau trên toàn vùng.
Đất đồng cỏ và đất trồng cây ăn quả nói chung
thích hợp cho các nghiên cứu thực địa với giun hơn là đất trồng vì chúng cung
cấp quần thể giun đất cao hơn. Tuy nhiên, nếu cần có thông tin về ảnh hưởng của
đất ít cây thì các ô đất trồng có thể sử dụng nhưng miễn là phải có ít nhất 20
con giun trên một mét vuông và sự đa dạng về loài rõ ràng.
Một khu đất đồng cỏ thử nghiệm thích hợp cần
đạt mật độ giun ít nhất là 100 cá thể trên một mét vuông. Nếu mật độ quần thể
giun thấp hơn thì phải lấy nhiều mẫu thử hơn so với yêu cầu trong 6.1.3.
Các ô đất thực nghiệm phải cung cấp một quần
thể hỗn hợp các sinh vật sống
(Bouché 1977) đại diện chung cho loại môi
trường đã chọn. Ví dụ ở khu đất nông nghiệp, các loài quan trọng như Lumbricus
terrestris và Aporrectodea caliginosa phải có mật độ cao vừa đủ (ít nhất
10% quần thể) thì ô đất mới có thể được lấy làm đại diện. Cẩn thận để không
chọn các ô đất có các loài không điển hình chiếm ưu thế.
Để thoả mãn các yêu cầu này, trước khi bắt đầu
nghiên cứu phải lấy mẫu thử từ các ô đất sắp tới sẽ thử nghiệm để kiểm tra sơ
bộ về sự phân bố của các loài.
Khi chọn địa điểm thử tránh không chọn các loại
đất khắc nghiệt, như đất cát, đất sét và đất đầm lầy.
Mô tả địa điểm thử phải bao gồm các thông tin
hóa - lý và sinh học sau:
- phẫu diện đất;
- sự phân bố hạt (TCVN 6862: 2001 (ISO l1277:
1998));
- hàm lượng các bon hữu cơ (TCVN 6642: 2000
(ISO 10694: 1995));
- giá trị pH (TCVN 5979: 1995 (ISO 10390:
1994));
- sức chứa ẩm đồng ruộng (thang tầng A);
- mô tả về thực vật.
Xác định các đặc tính này phải sử dụng các phương
pháp tiêu chuẩn.
Các phép đo vi khí hậu (nhiệt độ đất và không
khí, độ ẩm của đất, lượng mưa, thời gian nắng) rất quan trọng đối với giai đoạn
sử dụng hóa chất, nhiệt độ và lượng mưa phải được ghi chép trong cả năm.
Phải nắm rõ lý lịch của địa điểm thử (như việc
sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, phân khoáng, bùn thải, v.v...).
Chú thích
- Khi thử với một hóa chất cụ thể, địa điểm thử phải không được tiếp xúc với
hóa chất tương tự trong ba năm cuối.
6.1.2. Duy trì hiện trường thử
Khu vực đất đồng cỏ phải được che phủ thường
xuyên (từ hai đến sáu lần một năm) để giữ cho lớp cỏ thấp. Việc che phủ phải
tiến hành trước khi sử dụng chất thử một đến hai tuần để chắc chắn rằng cỏ ở
trên bề mặt đóng vai trò như là nguồn thức ăn cho giun sẽ tiếp xúc với các chất
thử. Chỉ để lại trên hiện trường lần phủ cuối cùng trước khi sử dụng chất thử
miễn sao không tạo thành một thảm cỏ bện, dính liền. Trong trường hợp phủ lâu
hơn một năm, lớp phủ phải để lại trên đồng dùng làm nguồn thức ăn cho một số
loài giun đất.
Nếu phép thử tiến hành trên đất trồng, phải sử
dụng kỹ thuật canh tác thông thường. Tuy nhiên, đất này phải không xử lý trong
quá trình thử càng lâu càng tốt.
Không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở khu vực
thử, nhưng nếu không tránh được thì phải chọn hóa chất không có độc cho giun
đất. Sử dụng hóa chất tương tự cho các ô đối chứng. Với mục đích làm sáng tỏ
kết quả thử nghiệm, phải lưu ý rằng ngay cả khi hóa chất này không có ảnh hưởng
đến giun đất thì sự tương tác giữa dư lượng hóa chất không độc hại với chất thử
vẫn có thể xảy ra.
Trong trường hợp riêng, việc tưới ướt nhân tạo
hiện trường thử có thể có ích vì giun đất chỉ hoạt động và phát triển trên bề
mặt khi đất có một độ ẩm thích hợp. Việc tưới ướt sau khi sử dụng chất thử có
thể tăng sự tiếp xúc trực tiếp của giun với hóa chất thử. Việc tưới nói ở đây
phụ thuộc vào điều kiện của vùng thử và vì thế không thể khẳng định là lúc nào
cũng phải tới nước. Tưới một đến hai tuần trước khi lấy mẫu sẽ thuận tiện hoặc
thậm chí cần thiết cho việc lấy mẫu, vì điều này phụ thuộc vào hoạt động của
giun.
6.1.3. Thiết kế thực nghiệm
Phép thử phải được thiết kế theo ô ngẫu nhiên.
Từ số ngày lấy mẫu đã lập kế hoạch sẽ xác định diện tích bề mật của ô đất thử.
Tuy nhiên, các ô đất (= các lặp lại) phải có
diện tích ít nhất là 100 m2 (10 m x 10 m).
Các mẫu thử được lấy duy nhất từ khu vực trung
tâm của ô đất sao cho xung quanh khu vực lấy mẫu có một dải đất rộng từ 1 m đến
2 m cũng được xử lý (xem Hình 1).
Chỉ dẫn
1. Khu vực lấy mẫu
2. Dải Đất bao xung quanh
Hình 1. Sơ đồ của ô đất thử nghiệm
Các mẫu lấy cùng một ngày phải cách nhau ít
nhất 2 m, và các khu vực đã lấy mẫu không được dùng để lấy mẫu cho các ngày lấy
mẫu tiếp sau đó.
Số lượng yêu cầu mẫu thử ngẫu nhiên phụ thuộc
vào mật độ và sự phân bố quần thể giun trên toàn bộ vùng thử (Daniel &
Bieri 1988).
Với mỗi phương án thử khác nhau (đối chứng,
chất đối chiếu, chất thử), phải làm ít nhất bốn lần lặp lại, và mỗi lần lặp lại
lấy bốn mẫu thử ngẫu nhiên (nghĩa là có 16 mẫu thử riêng lẻ cho mỗi phương án
thử).
Đối với đất đồng cỏ, diện tích lấy mẫu thích
hợp là 0,25 m2 cho một mẫu riêng biệt. Nên sử dụng một chụp bảo vệ
bằng kim loại hoặc bằng nhựa có đường kính 56 cm và chiều cao từ 10 cm đến 15
cm để tránh gió. Đối với khu đất trồng, do mật độ quần thể giun thấp hoặc sự
phân bố không đồng đều của chúng, phải tăng diện tích lấy mẫu lên đến 1 m2.
Đối với đất đồng cỏ, thực vật ở khu vực lấy mẫu
phải được cắt cẩn thận trước khi lấy mẫu để có thể nhìn thấy và thu nhặt được
tất cả giun nổi trên bề mặt.
Phải cận thận để cửa hang của giun không bị bít
lại, và vì thế người thu nhặt giun phải tránh không dẫm lên khu vực lấy mẫu.
6.2. Kiểm tra tính hiệu quả của phương pháp
tách
Hiệu quả của phương pháp tách đã chọn phải được
kiểm tra ngay từ đầu giai đoạn lấy mẫu. Sau khi lấy mẫu, đào đất ở bên dưới khu
vực lấy mẫu đến độ sâu từ 30 cm đến 50 cm (phụ thuộc vào sự phân bố giun trong
các tầng đất khác nhau) và để lên trên một tấm nhựa hoặc cho vào trong hộp. Sau
đó làm vỡ đất cẩn thận bằng tay và tìm giun. Giai đoạn tạm nghỉ hoặc không hoạt
động của giun phải được ghi lại. Phương pháp tách lựa chọn phải thu được ít
nhất là 60 % lượng giun đất thu nhặt theo cách mô tả ở trên. Phải tiến hành đào
ít nhất ở ba vùng mẫu thử trước khi lấy mẫu chính thức.
Khi lấy mẫu tiến hành trong nhiều ngày, các
kiểm tra tính hiệu quả trên các mẫu thử ngẫu nhiên phải được thực hiện theo các
khoảng thời gian thích hợp để tránh những thay đổi của thời tiết hoặc đất bị
khô.
7. Cách tiến hành
7.1. Sử dụng chất thử
Phải mô tả đầy đủ về chất thử và chất đối chiếu
trong báo cáo thử nghiệm và các tính chất lý hóa nếu nó giúp ích cho việc làm
sáng tỏ các kết quả thử nghiệm.
Khi các hóa chất được dự tính dùng cho đất (ví
dụ các hóa chất nông nghiệp), tỷ lệ sử dụng, công thức và cách sử dụng phải do
nhà cung cấp quy định và phải tuân theo. Trong trường hợp như vậy, thiết bị sử
dụng trong thử nghiệm phải giống các thiết bị sử dụng trong thực tế (ví dụ khi
thử với thuốc bảo vệ thực vật, phải sử dụng thiết bị bơm nông nghiệp thích hợp
đã được thiết kế để phân chia các thể tích đều nhau theo cùng một cách). Tất cả
các thiết bị phải được điều chỉnh trước khi sử dụng để phân chia hóa chất ở tốc
độ bằng tốc độ cực đại dùng được trong thực tế.
Chú thích - Đối với các thuốc bảo vệ thực vật dùng với nước, tỷ lệ nước sử dụng
trên đất trồng từ 200 lít/ha đến 300 lít/ha. Đối với đất đồng cỏ là từ 400
lít/ha đến 800 lít/ha để độ thấm ướt được đảm bảo. Nếu sử dụng chất thử theo
giai đoạn thì việc sử dụng này phải tiến hành ở các khoảng thời gian tương ứng
với cách tiến hành thông thường.
Trong quá trình nghiên cứu nếu có ảnh hưởng của
sự cố tràn hoặc ngấm hóa chất thì việc ứng dụng phải thực hiện càng gần với
hoàn cảnh thực tế càng tốt, nhưng việc lấy mẫu vẫn theo quy định (ví dụ việc
phân bố chẵn các ô đất). Ở các nước ôn đới, giun đất hoạt động nhiều nhất vào
mùa xuân và mùa thu, vì vậy nên bắt đầu tiến hành thử nghiệm vào mùa xuân.
Khi thử với thuốc diệt cỏ, thì tất cả thực vật
ở ô đất bị chết. Vì điều này có ảnh hưởng đến quần thể giun đất ở địa điểm thử
cho nên các thử nghiệm này tốt nhất nên tiến hành ở các vùng đất có ít cây. Đất
đồng cỏ vừa mới cày để gieo hạt sau đó cũng có thể sử dụng.
7.2. Ngày lấy mẫu
Sau khi sử dụng chất thử, tiến hành ít nhất ba
lần lấy mẫu và phải ở trong thời kỳ hoạt động của giun:
Lần lấy mẫu đầu tiên: khoảng 1 tháng sau khi sử
dụng chất thử;
Lần lấy mẫu thứ hai: khoảng 4 đến 6 tháng sau
khi sử dụng chất thử;
Lần lấy mẫu thứ ba: khoảng 12 tháng sau khi sử
dụng chất thử.
Khoảng thời gian thử phụ thuộc vào tính chất
của hóa chất thử. Nếu cần thiết lấy thêm mẫu thì phải tiến hành ở khoảng thời
gian nửa năm một trong thời kỳ hoạt động của giun đất.
7.3. Chất đối chiếu
Cần thiết thử nghiệm đồng thời với chất đối
chiếu (chất chuẩn độc) để có thông tin về ảnh hưởng của chất thử trong các điều
kiện của địa điểm thực nghiệm cụ thể.
Hoạt chất Benomyl và Carbendazim độc với giun
là phù hợp với mục đích này (Niklab & Kennel 1978, Edwards & Brown
1982, Heimbach 1990). Tỷ lệ sử dụng các hoạt chất từ 2 kg đến 4 kg trên hecta
được coi là phù hợp để thu được các ảnh hưởng mong muốn (giảm mật độ từ 40% đến
80 %). Do các ảnh hưởng này có thể phụ thuộc vào chế phẩm lựa chọn nên cần tiến
hành các phép thử sơ bộ hoặc sử dụng nhiều tỷ lệ sử dụng khác nhau.
8. Đánh giá phép thử
8.1. Phân loại các loài giun đất
Phân loại các loài giun căn cứ vào các tài liệu
thích hợp (Graff 1953, Sim & Gerard 1985), và sử dụng các danh pháp của Easton (1983).
Giun đất sau khi thu nhặt được cố định trong
dung dịch formađehyt 5 % và lưu giữ cho đến khi đưa ra phân loại. Cồn 70 % cũng
có thể được sử dụng làm dung dịch cố định và bảo quản. Tuy nhiên, cồn có bất
lợi là tẩy trắng giun nên gây khó khăn cho việc phân loại giun. Việc phân loại
giun đất sống có thể tiến hành ngay ngoài thực địa nhưng đòi hỏi người phân
loại phải có kỹ năng phân loại các loài.
Tính riêng số lượng giun trưởng thành và còn
non của một loài. Đối với những con giun non khó phân biệt, thì việc phân loại
chúng sẽ dựa vào sự khác biệt giữa Tanylobes và Epilobes.
Chú thích - Để thuận lợi cho việc phân biệt giun đất non thì sự khác biệt giữa
Epilobous (môi sau) và Tanylobous (môi
trước) là rất cần thiết và quan trọng.
Phần quanh miệng ở đốt đầu tiên mà bao quanh miệng, lưng mang một thùy hướng
về phía trước gọi là môi. Khi giun không hoạt động, nó đóng vai trò như là một
cái nắp và bịt kín xoang miệng hoặc khoang má, nhưng khi khác nó đóng vai trò
như là cơ quan xúc giác và thụ quan cảm giác hóa học. Ở Lumbricus spp.,
môi có thêm chức năng dùng để lấy cỏ và lá cây vào trong hang. Môi có thể tiếp
tục về phía sau với phần quanh miệng (Zygolobous), có một đường phân
cách đơn giản (Prolobous), có một mấu lồi ngắn dạng lưỡi về phía sau (Epilobous)
hay có mấu lồi dạng lưỡi kéo dài về phía sau đến gian đốt đầu tiên và phân
chia phần quanh miệng ở phía lưng (Tanylobous).
8.2. Cân
Trước khi cân, giun đất đã cố định được đặt vào
giấy lọc để loại bỏ những dịch ướt bao quanh cơ thể. Khối lượng của giun được
tính cho loài và mức độ trưởng thành của giun.
9. Tính toán và biểu thị
kết quả
Xác định số giun trưởng thành và giun còn non
và khối lượng của chúng đối với mỗi loài giun thu được trong mỗi lần lấy mẫu.
Sử dụng phương pháp thống kê thích hợp để so sánh mẫu đã xử lý và đối chứng.
Phép thử thống kê và suy luận phụ thuộc vào việc các giá trị lặp lại có được
phân bố chuẩn và có đồng nhất theo sự biến thiên của chúng không.
Để kiểm tra sự phân bố chuẩn và sự biến thiên
đồng nhất, sử dụng tương ứng các phương pháp của Kolmogoroff-Smirnov và của Bartlett. Với các số liệu phân bố chuẩn và đồng nhất, các phép thử t bội có thể thực
hiện được như phép thử của Dunnett hoặc của William (a =
0,05, một phía). Mặt khác, phép thử U bội có thể tiến hành, như phép thử U Bonferroni
phù hợp với Holm (1979). Nếu chỉ có một cách xử lý được tiến hành và điều kiện
tiên quyết (sự phân bố chuẩn, sự đồng nhất) của quy trình thử thông số được đáp
ứng, sử dụng quy trình thử t Student, hoặc không thì quy trình của phép
thử U Mann-Whitney.
Chú thích - Phải lưu ý rằng khi sử dụng các phương pháp tách dựa theo
tính hoạt động của giun thì có thể một vài loài xuất hiện quá nhiều hoặc quá ít
so với mức đại diện. Ví dụ khi sử dụng phương pháp tách bằng điện thì các giun
đất trưởng thành của loài Lumbricus terrestris nằm sâu ở dưới đất sẽ
không xuất hiện (Cuendet et al. 1991). Tương tự với loài giun nội sinh
nhỏ hơn ở trong đất, có thể bị chết khi sử dụng phương pháp tách bằng formol
và do đó ở dưới mức đại diện (Raw 1959).
10. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin
sau:
a) viện dẫn tiêu chuẩn này;
b) kết quả, mô tả như trong điều 9;
c) mô tả cụ thể về chất thử và thông tin về
tính chất hóa học, lý học để giúp hiểu rõ kết quả thử;
d) tính chất của địa điểm thử (xem 6.1.1);
e) điều kiện thời tiết trong quá trình thử;
f) mô tả cụ thể về thiết kế phép thử và kiểm
soát địa điểm thử (kích thước của các ô đất thử, số mẫu lặp lại, số mẫu thử);
g) phương pháp tách sử dụng để lấy mẫu;
h) toàn bộ số lượng và khối lượng tổng cộng
của giun thu được trong tất cả các ngày lấy mẫu;
i) bảng ghi chép phần trăm thay đổi trên một ô
thử, xử lý và ngày thử so sánh với đối chứng;
j) toàn bộ số lượng và khối lượng của mỗi loài
trong tất cả các ngày lấy mẫu;
k) bảng ghi chép số lượng và khối lượng trên
mỗi mẫu và ngày lấy mẫu của mỗi loài;
l) đồ thị biểu diễn sự thay đổi về số lượng và
khối lượng cho mỗi loài riêng biệt trong quá trình thử;
m) kết quả thu được bằng các chất đối chiếu
riêng;
n) những thao tác không quy định trong tiêu chuẩn
này và bất kỳ sự cố nào có ảnh hưởng đến kết quả thử.
THƯ MỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[l] BOUCHE, M.: Stratégies
lombriciennes. Ecological Bulletin, 25, 1977, pp. 122-132.
[2] CUENDET, G., BIERI, M. &
VETTER, F.: Elektrische Regenwurmextrakti- onsmethode. Schriftenreihe Umwelt,
154, 1991, Bundesamt fur Umwelt, Wald und Landschaft, Bern.
[3] DANIEL, O., BIERI, M.: Stichprobenplan fur
die Regenwurmart Lumbricus terrestri L. Bullentin Bodenkundliche
Gesellschaft der Schweiz, 12, 1988, pp. 196-198.
[4] DUNNETT, C.W.: A multiple comparison
procedure for comparing several treatments with a control. Amer. Statist.
Ass.J., 50, 1955, pp. 1096-1121.
[5] DUNNETT, C.W.: New tables for multiple
comparisons with a control. Biometrics, 20, 1964, pp. 482-491.
[6] EASTON, E.G.: A guide to the valid names of
Lumbricidae (Oligochaeta). In: Satchell, J.E. (ed): Earthworm Ecology.
Chapman & Hall, London, 1983, pp. 475-478.
[7] Ecotoxicology of earthworms, Results and
recommendations of an international workshop held in Sheffield, UK, 10th to 12th April 1991, pubhshed by Greig- Smith et al., 1992.
[8] EDWARDS, C.A. & BOHLEN, P.J.: Biology
and Ecology of earthworms. Chapman & Hall, 1995, 3rd edition.
[9] EDWARDS, C.A. & BOHLEN, S.M.: Use of
gtassland plots to study the effect ofpesticides on earthworm. Pedobiologia,
24, 1982, pp. 145-150.
[10] FINNEY, D.J.: Statistical Method in
Biological Assay. Charles Griffin & Company Ltd, London, 1978.
[11] GRAFF, O.: Die Kegenwurmer Deutschlands.
Verlag Schaper, Hannover, 1953.
[12] GREIG-SMITH, P.W., BECKER, H., EDWARDS,
P.J. & HEIMBACH, F.: Ecotoxicology of earthworms. Intercept, Anaover, 1992.
[13] HEIMBAEH, F.: Beeinflussung der
Regenwurmfauna einer Graslandnache durch Schneckenkorn Mesurol. Pflanzenschutz-
Nachrichten Bayer, 43, 1990, pp 140-150.
[14] HOLM, S.: A simple sequentially rejective
multiple test procedure. Scand. J. Statist., 6, 1979, pp. 65-70.
[15] LEE, K.E.: Earthworms - Their ecology and
relationship with soils and land use. Academic Press, New York, 1985.
[16] NIKLAS, J. & KENNEL, W.:
Lumbricidenpopulationen in Obstanlagen der Bundesrepublik Deutschland und ihre
Beeinflussung durch Fungizide auf Basis von Kupferverbindungen und
Benzimidazolderivaten. Zeitschrift fur Pflanzenkrankheiten und
Pflanzenschutz, 85, 1978, pp. 705-713.
[17] RAW, F.: Estimating earthworm populations
by using formahn. Nature, 184, 1959, pp. 1661-1662.
[18] SIMS, R.W. & GERARD, B.M.: Earthworms.
In: Kermack, D.M. & Bernes, R.S.K. (eds): Synopses ofthe British Fauna
(New Series), 31, 1985.
[19] THIELEMANN, U.: Elektrischer Regenwurmfang
mit der Oktett-Methode. Pedobiologia, 29, 1986, pp. 297-303.
[20] WILLIAMS, D.A.: A test for differences
between treatment means when several dose levels are compared with a zero dose
control. Biometrics, 27. 1971, pp 103-117.
[21] WILLIAMS, D.A.: The comparison of several
dos levels with a zero dose control Biometrics, 28, 1972, pp. 519-531.