Việc kiểm tra, đánh giá chất lượng nước luôn là bài toán thực tế được đặt ra cho các nhà quản lí cũng như các nhà khoa học. Nhu cầu này càng trở nên cấp thiết hơn trong bối cảnh ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đang có những diễn biến phức tạp, nghiêm trọng. Hàm lượng các cation và anion vô cơ cơ bản được coi là thước đo để đánh giá chất lượng các nguồn nước mặt, nước ngầm cũng như nước mưa. Bên cạnh đó, dư lượng các loại dược phẩm trong nước cũng đang là một mối lo ngại đối với đời sống thủy sinh và sức khỏe con người. Tuy nhiên, việc xác định các đối tượng này còn gặp nhiều khó khăn do sự biến đổi chất bởi phải lấy mẫu, bảo quản và vận chuyểnvề phòng thí nghiệm. Vì lí do này, các thiết bị hiện trường đang ngày càng được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong ngành khoa học phân tích nói chung và trong lĩnh vực phân tích môi trường nói riêng.

Trong các phương pháp hiện nay, điện di mao quản, đặc biệt là điện di mao quản vùng (CZE) kết hợp với detector độ dẫn không tiếp xúc (C4D) là ứng cử viên có nhiều tiềm năng để phát triển các thiết bị phân tích đa chỉ tiêu, có thể hoạt động tại hiện trường. Hướng đi này là sự kế thừa và phát triển của quá trình nghiên cứu liên tục, lâu dài của Trung tâm Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD). Từ năm 2008, trong khuôn khổ đề tài trọng điểm cấp Đại học Quốc gia Hà Nội, nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công hệ thiết bị điện di mao quản một kênh, vận hành bằng tay với mục tiêu ứng dụng phân tích các tiểu phần asen vô cơ trong nước ngầm. Đây là thiết bị nhỏ gọn, dễ sử dụng nhưng có nhược điểm chính là phụ thuộc nhiều vào người sử dụng. Tới năm 2012, dưới sự hỗ trợ của Bộ Công thương trong đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị điện di mao quản tự động phục vụ quan trắc môi trường”, chúng tôi đã phát triển hệ thiết bị để bàn, điều khiển hoàn toàn tự động, phục vụ quan trắc liên tục thông số các cation và anion vô cơ cơ bản trong nước mặt. Thiết bị hoàn thành (hệ SIA) có độ ổn định và độ chính xác rất tốt, tuy nhiên có kích thước tương đối lớn (gần 30 kg) và chỉ hoạt động dựa trên nguồn điện lưới (phù hợp với mục đích để bàn, đặt tại trạm quan trắc). Giai đoạn 2014, nhóm nghiên cứu đã đạt được một bước tiến mới khi chế tạo thành công hệ thiết bị điện di mao quản tự động, xách tay (vẫn sử dụng điện lưới). Đây là một sản phẩm thuộc đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống điện di mao quản tự động, sử dụng tại hiện trường và áp dụng cho phân tích đa chỉ tiêu trong môi trường – một đề tài trọng điểm cấp Đại học Quốc gia Hà Nội khác.

Những thành công đạt được là đáng khích lệ, tuy nhiên trước yêu cầu ngày càng cao của bài toán thực tế, chúng tôi tiếp tục định hướng phát triển thiết bị điện di mao quản - detector độ dẫn không tiếp xúc lên một phiên bản mới: thiết bị xách tay, 2 kênh và điều khiển tự động và có khả năng dùng nguồn điện từ ắc quy. Nếu so sánh với các hệ đã phát triển ở trên cũng như các thiết bị thương mại khác hiện có trên thị trường, hệ thiết bị này có đặc điểm nổi bật là có 2 kênh phân tích với khả năng hoạt động đồng thời, nhỏ gọn có thể xách tay và sử dụng nguồn ắc quy để hoạt động ngoài hiện trường. Báo cáo này trình bày những kết quả chủ yếu mà chúng tôi đã đạt được trong đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị điện di mao quản hai kênh loại xách tay phục vụ đánh giá nhanh chất lượng nước tại hiện trường” (2014-2015) thuộc Đề án Phát triển ngành công nghiệp môi trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025.

Xem toàn bộ báo cáo tại đây

Phạm Hùng Việt, Dương Hồng Anh, Mai Thanh Đức, Nguyễn Thanh Đàm,

 Lê Minh Đức, Nguyễn Duy Chiến, Nguyễn Văn Quân, Nguyễn Mạnh Huy

Nguồn MOIT