Bài giảng Bài 5: Tiêu chuẩn về chất lượng nước và một số kỹ thuật quan trắc chất lượng nước

BÀI 5. TIÊU CHUẨN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ MỘT SỐ KỸ THUẬT QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC

MỤC TIÊU BÀI HỌC

Sau khi kết thúc bài học, sinh viên có thể: 1. Trình bày được các tiêu chuẩn chất lượng nước ăn uống, sinh

hoạt và chất lượng nước thải

2. Trình bày được ý nghĩa, nguyên tắc và qui trình xác định một

số chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước.

3. Thao tác được chính xác một số kỹ thuật đo lường chất lượng

nước

Ths. Trần Thị Tuyết Hạnh Email: tth2@hsph.edu.vn ĐT: 0912955078

4. Nhận định được kết quả xét nghiệm và rèn luyện tác phong cẩn

thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong thực hiện xét nghiệm.

1

2

I. MỘT SỐ QUY CHUẨN, TIÊU CHUẨN, HƯỚNG DẪN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

1.2. QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước sinh hoạt

 Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành theo Thông tư số: 05/2009/TT - BYT

ngày 17 tháng 6 năm 2009

1.1. QCVN 01 – QCKTQG về Chất lượng Nước ăn uống  Bộ trưởng Bộ Y tế ban hành theo Thông tư số: 04/2009/TT - BYT

ngày 17 tháng 6 năm 2009.

 Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt thông thường không sử dụng để ăn uống trực tiếp hoặc dùng cho chế biến thực phẩm tại các cơ sở chế biến TP

 Quy chuẩn quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với nước dùng để ăn uống, nước dùng cho các cơ sở để chế biến TP

 Đối tượng áp dụng:

 109 chỉ tiêu, chia thành 6 nhóm:

3

4

 các cơ quan, tổ chức, cá nhân và hộ gia đình khai thác, kinh doanh nước sinh hoạt, bao gồm cả các cơ sở cấp nước tập trung dùng cho mục đích sinh hoạt có công suất dưới 1.000 m3/ngày (cơ sở cung cấp nước)  các cá nhân và hộ gia đình tự khai thác nước để sử dụng cho mục đích sinh hoạt  32 chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ  24 chỉ tiêu thuộc nhóm hàm lượng của các chất hữu cơ  32 chỉ tiêu thuộc nhóm hoá chất bảo vệ thực vật  17 chỉ tiêu nhóm hoá chất khử trùng và sản phẩm phụ  2 chỉ tiêu về mức nhiễm xạ  2 chỉ tiêu về vi sinh vật

1.2. QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước sinh hoạt

1.3. QCVN 08 : 2008/BTNMT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước mặt

 Ban soạn thảo QCKTQG về chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Môi trường và Vụ Pháp chế trình duyệt, ban hành theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ TNMT

 Quy định giá trị giới hạn của các thông số về chất lượng nước mặt áp dụng để đánh giá và kiểm soát chất lượng của nguồn nước mặt và làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng nước phù hợp.

 Nước mặt (nước chảy qua hoặc đọng lại trên mặt đất): sông, suối,

 14 chỉ tiêu liên quan tới: màu sắc, mùi vị, độ đục, clo dư, pH, hàm lượng Amoni, hàm lượng sắt tổng số, chỉ số pecmanganat, Độ cứng tính theo CaCO3 (*), Hàm lượng Clorua(*), Hàm lượng Florua, Hàm lượng Asen tổng số, Coliform tổng số, E. coli hoặc Coliform chịu nhiệt

kênh, mương, khe, rạch, hồ, ao, đầm,….

 10 chỉ tiêu có mức độ giám sát thuộc nhóm A và 4 chỉ tiêu thuộc nhóm B

 32 chỉ tiêu về cảm quan, lý học, hóa học và vi sinh,  Mục đích sử dụng của nguồn nước:

 Bảng 1

5

6

 A1: sinh hoạt + A2, B1, B2; A2: sinh hoạt nhưng phải xử lý + B1, B2  B1: tưới tiêu, thủy lợi + B2; B2: giao thông thủy + khác

1

1.4. QCVN 09:2008/BTNMT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước ngầm

2. Một số quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải  QCVN 24: 2009/BTNMT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về

nước thải công nghiệp

 Do Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Môi trường và Vụ Pháp chế trình duyệt, ban hành theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ TNMT.

 QCVN 14: 2008/BTNMT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về

nước thải sinh hoạt

 QCVN 25: 2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước

 Quy định giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước ngầm, áp dụng để đánh giá và giám sát chất lượng nguồn nước ngầm, làm căn cứ để định hướng cho các mục đích sử dụng nước khác nhau.

thải của bãi chôn lấp chất thải rắn

 Nước ngầm là nước nằm trong các lớp đất, đá ở dưới mặt đất.  Gồm 26 chỉ tiêu về cảm quan, lý học, hóa học và vi sinh.  Áp dụng thay thế cho TCVN 5944:1995 - Chất lượng nước - Tiêu

chuẩn chất lượng nước ngầm

7

8

II. MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC

1. Giới thiệu chung  Trong quá trình thực hiện các kỹ thuật đo lường chất lượng

nước, sinh viên cần:  ghi chép các bước tiến hành, kết quả thu được, những nhận xét bình

1. Giới thiệu chung  Chuẩn Quốc gia về TTYTDP tỉnh, TP trực thuộc trung ương

 Trong và sau các buổi thực hành, sinh viên cần viết và nộp bản

báo cáo

(2008-2015): cán bộ của các TTYTDP có nhiệm vụ giám sát chất lượng nước theo quy định tại thông tư số 15/2006/TT-BYT

 Kiểm tra định kỳ hàng tháng đối với các nhà máy nước, trạm cấp

 An toàn trong labo  Ví dụ về labo SKMT

nước tập trung cho cụm dân cư >= 500 người

 6 tháng một lần đối với: các trạm cấp nước tập trung cho cụm dân cư < 500 người, các hình thức cấp nước HGĐ, nhà tiêu HGĐ.  Kiểm tra đột xuất: khi bắt đầu khai thác, sử dụng nguồn nước, khi có nguy cơ ô nhiễm và khi có yêu cầu của các cơ quan chức năng.

9

10

luận.

2. Kỹ thuật xác định độ pH trong nước

 Mục đích:

2. Kỹ thuật xác định độ pH trong nước  Thiết bị dụng cụ cần thiết

 Bình mẫu, dung tích tối thiểu 500 ml, đáy bằng và làm bằng thuỷ tinh kiềm thấp,  Xác định độ pH của nước.  SV cần trình bày được nguyên tắc và thí dụ bosilicat. Các bình bằng chất dẻo phải không thấm khí.

 Lấy mẫu

 Nhiệt kế, thang chia đến 0,50C.  pH - mét  Điện cực thuỷ tinh và điện cực so sánh.

11

12

phương pháp xác định độ pH của nước; thực hiện được các thao tác kỹ thuật; học cách nhận định kết quả, rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm.  Cơ sở lý thuyết:  Giá trị pH có thể thay đổi nhanh chóng do các quá trình hoá học, vật lý, sinh học trong mẫu nước cần đo pH càng sớm càng tốt, không để quá 6 giờ sau khi lấy mẫu (xem ISO 5667-3).  pH là độ axit hay độ chua của nước.  Ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường  Có thể tráng bình bằng nước sẽ lấy mẫu rồi nhúng nó vào mẫu nước, nạp đầy của các sinh vật nước. nước, tránh xoáy mạnh. Đuổi hết bọt khí khỏi mẫu bằng cách lắc nhẹ, đậy bình.  pH là một trong các chỉ số quan trọng trong  Tránh thay đổi nhiệt độ và trao đổi khí với khí quyển. giám sát chất lượng nước  Có thể xác định bằng phương pháp điện hoá, chuẩn độ hoặc các loại thuốc thử khác nhau.

2

2. Kỹ thuật xác định độ pH trong nước

2. Kỹ thuật xác định độ pH trong nước

 Cách tiến hành: sẽ được hướng dẫn tại buổi thực hành  Báo cáo kết quả:

 http://www.youtube.com/watch?v=ipgpDgiJ3BQ  http://www.youtube.com/watch?v=PhXxWAD--

E0&feature=related

 Trích dẫn tiêu chuẩn TCVN 6492 – 1999;  Nhận dạng mẫu, địa điểm, thời gian, phương pháp lấy mẫu và khoảng thời gian từ lấy mẫu đến phân tích;

13

14

 Báo cáo kết quả pH đến hai số sau dấu phẩy và báo cáo nhiệt độ thực hiện phép đo. Ví dụ pH 7,25; đo ở 18,50C trong phòng thí nghiệm 2 giờ sau khi lấy mẫu;  Những sai lệch khỏi phương pháp này và mọi tình huống có thể ảnh hưởng đến kết quả;  Đối với nước mưa cần nói rõ thời gian thu thập mẫu.

3. Xác định độ kiềm trong nước sinh hoạt

3. Xác định độ kiềm trong nước sinh hoạt  Nguyên tắc

 Mục đích

 Dụng cụ - thiết bị

 Cơ sở lý thuyết:

 Hoá chất

 Dựa vào phản ứng trung hoà của các ion kiềm trong nước với axit chuẩn.  Dùng chỉ thị màu hay đo pH để xác định điểm tương đương.  Ảnh hưởng bởi: xà phòng, dầu hoả, cặn lơ lửng gây khó nhận biết điểm  Giúp xác độ kiềm trong nước sinh hoạt.  Sinh viên cần trình bày được nguyên tắc và phương pháp, thực hiện được các thao tác kỹ thuật, nhận định kết quả, rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm.  Nội dung của phương pháp xác định độ kiềm của nước sinh hoạt: áp tương đương, nên dùng máy đo pH. dụng theo Thường quy kỹ thuật YHLD-VSMT-SKTH của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2002).  Pipet, Buret; cốc thủy tinh 100ml; bình tam giác 250ml; máy đo pH

15

 Là khả năng trung hòa axit của nước.  Chủ yếu gây ra do các ion cacbonat, bicacbonat, hydroxit.  Là chỉ tiêu được quan tâm nhiều trong tưới tiêu và xử lý nước  Được biểu thị bằng số ml đương lượng gam axit tiêu tốn ứng với một lít nước.  Dung dịch chuẩn axit H2SO4 0,1N hay HCl 0,1N: 2,8ml axit H2SO4 đậm đặc (d = 1,84) hay 8,3ml HCl đậm đặc pha thành 1 lít. Chuẩn lại bằng dung dịch NaOH 0,1N  Dung dịch chỉ thị metyl da cam 0,5%; Dung dịch phenolphtalein 0,5% 16

3. Xác định độ kiềm trong nước sinh hoạt

4. Kỹ thuật xác định độ cứng toàn phần của nước bằng chuẩn độ edta

 Tiến hành: sẽ được hướng dẫn tại buổi thực hành

 Mục đích

 Nhận định kết quả: Độ kiềm được phản ánh qua chỉ số pH và liên quan đến độ cứng một cách tỉ lệ thuận. Trong nước thiên nhiên độ kiềm thường không cao quá 200mg CaCO3/lít, trừ nước khoáng.

 Measuring total alkaline

 Cơ sở lý thuyết

17

 Giúp xác định tổng canxi và magiê trong nước.  Sinh viên cần hiểu rõ được ý nghĩa, nguyên tắc, qui trình, cách thao tác chính xác kỹ thuật xác định độ cứng bằng phương pháp chuẩn độ tại phòng thí nghiệm, nhận định kết quả, rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm.  Nội dung của phương pháp xác định độ cứng toàn phần bằng chuẩn độ edta: Thường quy kỹ thuật YHLD-VSMT-SKTH của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2002).

 Độ cứng của nước: chủ yếu do ion Ca2+ và Mg2+  Hai loại: cứng cacbonat và cứng không cacbonat.  Có liên quan chặt chẽ tới độ kiềm của nước và tương tự độ kiềm, độ cứng của nước cũng được biểu thị bằng lượng CaCO3 tương ứng hoặc bằng độ Đức. 18

3

4. Kỹ thuật xác định độ cứng toàn phần của nước bằng chuẩn độ edta

4. Kỹ thuật xác định độ cứng toàn phần của nước bằng chuẩn độ edta  Dụng cụ - thiết bị cần thiết

 Tiến hành: sẽ được hướng dẫn tại buổi thực hành  Tính kết quả

 Nhận định kết quả

 Hoá chất cần thiết

 Theo CaCO3 = V x 1000/ ml mẫu (mg/l). 1ml dung dịch EDTA 0,02N = 1mg CaCO3.  Theo độ Đức = V x 1,1235; Trong đó: V: thể tích dung dịch chuẩn Trilon B 0,02N phản ứng.  Pipet loại 5ml  Buret  Bình định mức 25ml, 200ml, 1000ml  Cốc thủy tinh 100ml  Bình tam giác 125ml

19

20

 Mẫu nước có độ cứng tính theo CaCO3 > 150mg/l là nước cứng  Hàm lượng CaCO3 > 300mg/l là nước rất cứng.

 Dung dịch chuẩn Trilon B 0,1N:  Dung dịch chuẩn Trilon B 0,02N  Dung dịch Canxi chuẩn 1ml = 1mg CaCO3  Dung dịch đệm pH = 10  Dung dịch chỉ thị màu Eriocrom T đen

Đo độ cứng toàn phần

5. Kỹ thuật xác định chỉ tiêu tổng chất rắn hoà tan (TDS)

 Cơ sở lý thuyết

• http://www.youtube.com/watch?v=gNw9leH

a1E0&feature=related • Total hardness test kit

 Total Dissolved Solids (TDS) là tổng số các ion mang điện tích (khoáng chất, muối hoặc kim loại) tồn tại trong một thể tích nước nhất định thường được biểu thị bằng mg/lít hoặc ppm (phần triệu).  Thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch của nguồn

bếp cách thủy, bình hút ẩm, phễu lọc, giấy lọc không tro

21

22

 Ví dụ về TDS

nước. TDS trong mẫu nước được xác định bằng cách lọc một thể tích chính xác mẫu nước thải qua giấy lọc, phần nước trong thu được sau khi lọc mẫu được cho bay hơi cách thủy thu được phần cặn còn lại sau bay hơi. Khối lượng cặn này chính là lượng cặn hòa tan tổng số có trong thể tích nước lấy phân tích ban đầu, qui ra hàm lượng cặn lơ lửng trong 1 lít nước mẫu.  Dụng cụ và hoá chất: Tủ sấy, cân phân tích, độ chính xác 0,1 mg,

5. Kỹ thuật xác định chỉ tiêu tổng chất rắn hoà tan (TDS)

5. Kỹ thuật xác định chỉ tiêu tổng chất rắn hoà tan (TDS)

 Cách tiến hành

 Nhận định kết quả

 WHO, US EPA và Việt Nam: TDS <=1000 mg/l đối với nước ăn uống, sinh hoạt.

 Lấy một thể tích nước nghiên cứu từ 100 – 250 ml đem lọc.  Phần nước lọc được cho vào một bát sứ đã sấy đến khối lượng không đổi và cân trước có khối lượng p, cho bay hơi trên nồi cách thuỷ rồi sấy ở nhiệt độ 1030C – 1050C đến khối lượng không đổi.  TDS càng nhỏ chứng tỏ nước càng tinh khiết,  Nguồn nước có TDS cao chưa chắc đã là không an toàn vì nó có thể chứa nhiều ion có lợi cho sức khỏe.  Để nguội ở bình hút ẩm.  Cân bát có cặn được khối lượng p’. Cân ngay sau khi nguội càng sớm  Các nguyên nhân gây ra sai số bao gồm: nhiệt độ sấy bát sứ cách thủy càng tốt.

23

24

trước khi lọc mẫu và sau khi lọc mẫu khác nhau có thể gây sai số dương hoặc âm trong kết quả. Ngoài ra bát sứ không được sấy đến khối lượng không đổi, do vậy khi cân khối lượng bát sẽ thay đổi liên tục cũng là nguyên nhân gây sai số dương hoặc âm trong kết quả.

4

6. Kỹ thuật xác định DO, BOD và COD

7. Kỹ thuật xác định tổng số coliforms và E. coli bằng phương pháp MPN

 Mục đích

 Mục đích

 Cơ sở lý thuyết

 Thực hiện

 Giúp sinh viên hiểu rõ bản chất của các chỉ tiêu DO, BOD, COD trong đánh giá chất lượng nước.  Bài thực hành giúp sinh viên xác định các chỉ tiêu DO, BOD và COD trong mẫu nước / nước thải  Nhằm hiểu rõ được ý nghĩa và qui trình xác định tổng số coliforms và E. coli trong mẫu nước bằng phương pháp MPN (Most probable number)

 Nước ăn uống và sinh hoạt có thể bị nhiễm các vi sinh vật từ phân người và phân động vật.  Sự có mặt của coliform trong nước được xem là một chỉ số về sự tinh khiết của nước.

25

26

 Tiến hành thí nghiệm

 ~11% các vi khuẩn coliform tìm thấy trong phân người là vi khuẩn Escherichia coli (E. coli),  Đây được xem là sinh vật chỉ thị  Khoảng 4% những người bị nhiễm E. coli mắc bệnh tiêu chảy.

Tài liệu tham khảo

Câu hỏi đánh giá cuối bài 1. Có 16 chỉ tiêu liên quan quy định giá trị giới hạn cho phép trong Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước sinh hoạt (QCVN 02:2009/BYT).

1. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 09:

2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước ngầm, Bộ Tài nguyên Môi trường.

2. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 10:

Đúng Sai

2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước ven bờ, Bộ Tài nguyên Môi trường.

3. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 11:

2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước thải Công nghiệp chế biến thuỷ sản, Bộ Tài nguyên Môi trường.

4. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 12:

2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước thải Công nghiệp giấy và bột giấy, Bộ Tài nguyên Môi trường.

5. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 13:

2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước thải Công nghiệp dệt may, Bộ Tài nguyên Môi trường.

6. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 14:

(Hãy đánh dấu X vào 1 trong 2 ô trên) 2. Theo tiêu chuẩn ISO 5667-3, để đo độ pH cần thực hiện xét nghiệm trong vòng tối đa 24 giờ sau khi lấy mẫu. Đúng Sai

27

28

2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước thải sinh hoạt, Bộ Tài nguyên Môi trường.

(Hãy đánh dấu X vào 1 trong 2 ô trên) 3. Độ cứng của nước thường gây ra bởi sự có mặt của: A. Ion Ca2+ , Clo-, Mg2+ B. Ion Ca2+, Mn2+, Fe1+ C. Ca2+, Mg2+ D. Fe3+, Mg2+ (Hãy chọn một chữ cái tương ứng với ý đúng nhất)

Tài liệu tham khảo

1. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2009, QCVN 24:

2009/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước thải Công nghiệp, Bộ Tài nguyên Môi trường.

2. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2009, QCVN 25:

2009/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng Nước thải của Bãi chôn lấp chất thải rắn, Bộ Tài nguyên Môi trường.

3. Cục Y tế dự phòng và Môi trường 2009, QCVN 01:2009/BYT - Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia

về Chất lượng Nước ăn uống, Bộ Y tế.

4. Cục Y tế dự phòng và Môi trường 2009, QCVN 02:2009/BYT - Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia

5.

về Chất lượng Nước sinh hoạt, Bộ Y tế. Trần Quang Toàn, Võ Thị Minh Anh, Lê Thái Hà và cộng sự 2010, Tài liệu tập huấn – Một số kỹ thuật xét nghiệm hoá lý nước, Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường.

6. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Quy trình xử lý công nghệ nước thải, Nhà xuất bản Khoa học kỹ

thuật, 2005

7. Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường, Thường quy kỹ thuật YHLĐ-VSMT-SKTH, nhà xuất

bản Y học, 2002.

29

8. World Health Organization 2006, Guidelines for drinking-water quality, 3rd Edition.

5