CÁC PH NG PHÁP QUAN TR C CH T L NG N C ƯƠ Ắ Ấ ƯỢ ƯỚ
TRONG AO NUÔI TH Y S NỦ Ả
Nguy n Đình Trungễ
I. L Y VÀ B O QU N M U N CẤ Ả Ả Ẫ ƯỚ
1.1 Nguyên t cắ
Các nguyên t c ch y u c n đ c đ m b o khi l y m u n c là:ắ ủ ế ầ ượ ả ả ấ ẫ ướ
−M u n c l y ph i đ i di n đ c cho toàn b n c đ a đi m nghiên c u.ẫ ướ ấ ả ạ ệ ượ ộ ướ ở ị ể ứ
−Th tích c a m u n c c n ph i đ đ phân tích các thành ph n c n thi t b ngể ủ ẫ ướ ầ ả ủ ể ầ ầ ế ằ
các ph ng pháp đã đ c l a ch n tr c.ươ ượ ự ọ ướ
−Vi c l y và b o qu n, v n chuy n m u c n đ c th c hi n nh th nào đệ ấ ả ả ậ ể ẫ ầ ựơ ự ệ ư ế ể
không làm thay đ i hàm l ng c a các c u t c n xác đ nh ho c các tính ch t c a n c. ổ ượ ủ ấ ử ầ ị ặ ấ ủ ướ
1.2 Ch n ch đ l y m uọ ỗ ể ấ ẫ
Ch l y m u n c c n đ c l a ch n phù h p v i m c đích c a vi c phân tích n c.ỗ ấ ẫ ướ ầ ượ ự ọ ợ ớ ụ ủ ệ ướ
Ngoài ra c n ph i chú ý đ n t t c nh ng y u t có th gây nh h ng đ n thành ph n c aầ ả ế ấ ả ữ ế ố ể ả ưở ế ầ ủ
m u.ẫ
1.3 Các lo i m uạ ẫ
Có hai lo i m u chính: ạ ẫ
a. M u đ n gi n: ẫ ơ ả
Là m u đ c l y m t l n m t đ a đi m và th i gian nh t đ nh.ẫ ượ ấ ộ ầ ở ộ ị ể ờ ấ ị
b. M u tr n: ẫ ộ
Đ c nh n b ng cách tr n nh ng m u đ n gi n đ c l y đ ng th i nh ng ch khácượ ậ ằ ộ ữ ẫ ơ ả ượ ấ ồ ờ ở ữ ỗ
nhau nh ng th i đi m xác đ nh. ở ữ ờ ể ị
Không nên dùng m u tr n đ xác đ nh hàm l ng c a nh ng ch tiêu c a n c d b thayẫ ộ ể ị ượ ủ ữ ỉ ủ ướ ễ ị
đ i nh pH, các khí hòa tan.ổ ư
1.4 D ng c và cách l y m uụ ụ ấ ẫ
M u n c th ng đ c thu b ng d ng c chuyên d ng g i là batomet ho c có th l yẫ ướ ườ ượ ằ ụ ụ ụ ọ ặ ể ấ
m u n c th ng vào các bình đ ng.ẫ ướ ẳ ự
1.5 B o qu n m uả ả ẫ
Quy đ nh v b o qu n m u n c cho các m c đích phân tích khác nhau đ c nêu trongị ề ả ả ẫ ướ ụ ượ
B ng 1.ả
B o qu n m u n c là nh m đ gi gìn các y u t , đ ng th i duy trì tính ch t và tínhả ả ẫ ướ ằ ể ữ ế ố ồ ờ ấ
tr ng m u n c trong m t kho ng th i gian ng n tr c khi đem phân tích.ạ ẫ ướ ộ ả ờ ắ ướ
B ng 1: D ng c ch a m u, và đi u ki n b o qu n m u n cả ụ ụ ứ ẫ ề ệ ả ả ẫ ướ
TT Phân tích Chai đ ngựĐi u ki nề ệ
b o qu nả ả Th i gian b oờ ả
qu n t i đaả ố
1 TSS PE L nh 4ạo C 4 giờ
2 pH PE Không 6 giờ
3 Đ ki mộ ề PE L nh 4ạo C 24 giờ
4 Oxy hòa tan (DO) TT C đ nh t i ch ố ị ạ ỗ
(Winkler) 6 giờ
5 BOD PE L nh 4ạo C 4 giờ
1
6 COD PE L nh 4ạo C 24 giờ
7 NH 3 PE L nh 4ạo C 2mL
H2SO4 đ c/L m uặ ẫ 24 giờ
8 NO3-PE L nh 4ạo C 24 giờ
9 PO43- TT L nh 4ạo C 24 giờ
Ghi chú: PE: Chai polyethylen
TT: Chai thu tinh ỷ
I. PH NG PHÁP Đ NH L NG M T S THÔNG S ĐÁNH GIÁ CH T L NGƯƠ Ị ƯỢ Ộ Ố Ố Ấ ƯỢ
N CƯỚ
2..1. Ch t r n (Solids)ấ ắ
Các ch t r n là m t ph n c a m u n c không b m t đi do quá trình bay h i. Ch t r nấ ắ ộ ầ ủ ẫ ướ ị ấ ơ ấ ắ
trong n c bao g m các d ng l l ng và d ng hoà tan.ướ ồ ạ ơ ử ạ
Ch t r n t ng c ng (Total Solids –TS): là l ng ch t còn l i trong c c sau khi làm bay h iấ ắ ổ ộ ượ ấ ạ ố ơ
n c trong m u và làm khô trong t s y nhi t đ xác đ nh. Ch t r n t ng c ng bao g m t ngướ ẫ ủ ấ ở ệ ộ ị ấ ắ ổ ộ ồ ổ
hàm l ng các ch t r n l l ng (Total Suspended Solids) là ph n t ng ch t r n còn l i trên gi yượ ấ ắ ơ ử ầ ổ ấ ắ ạ ấ
l c và hàm l ng ch t r n hoà tan (Total Dissolved Solids ) là ph n ch t r n hòa tan đi qua gi yọ ượ ấ ắ ầ ấ ắ ấ
l c.ọ
M u đã khu y tr n đ u đ c làm bay h i trong c c đã cân và làm khô đ n kh i l ngẫ ấ ộ ề ượ ơ ố ế ố ượ
không đ i trong t s y nhi t đ 103 -105ổ ủ ấ ở ệ ộ o C. Đ tăng kh i l ng c c chính là kh i l ng ch tộ ố ượ ố ố ượ ấ
r n t ng c ng.ắ ổ ộ
T ng ch t r n hoà tan = ch t r n t ng c ng – t ng ch t r n lổ ấ ắ ấ ắ ổ ộ ổ ấ ắ ơ
l ngử
2..2. TDS (Total Dissolved Solids)
L t ng l ng v t ch t h u c và vô c hòa tanổ ượ ậ ấ ữ ơ ơ trong n c (có kích th c nh h n 1nm =10ướ ướ ỏ ơ –9
m). Ph ng pháp xác đ nh: ươ ị
TDS (mg/l) = k x EC (µS / cm)
Trong đó:
k: h s d n đi n = 0,50 – 0,85 (tùy vùng)ệ ố ẫ ệ
EC: đ d n đi n riêng, là giá tr ngh ch đ o c a đi n tr riêng c a dung d ch.ộ ẫ ệ ị ị ả ủ ệ ở ủ ị
Đ n v tínhơ ị : µS/ cm (microsiemen/cm)
2.3. TSS (Total Suspended Solids)
Là t ng l ng v t ch t h u c và vô c l l ng (phù sa, mùn bã h u c , t o) l l ng trongổ ượ ậ ấ ữ ơ ơ ơ ử ữ ơ ả ơ ử
n c (có kích th c 10 ướ ướ –5 - 10 –6 m). M t ph n các ch t l l ng có kích th c l n h n 10 ộ ầ ấ ơ ử ướ ớ ơ –5 m sẽ
l ng xu ng đáy. ắ ố
Hàm l ng ch t r n l l ng t ng ho c hàm l ng ch t r n có kh năng l ng t là ch tiêuượ ấ ắ ơ ử ổ ặ ượ ấ ắ ả ắ ụ ỉ
đánh giá m c đ ô nhi m c a n c th i t các c s nuôi th y s n.ứ ộ ễ ủ ướ ả ừ ơ ở ủ ả
•Ph ng pháp xác đ nh:ươ ị
2
TSS đ c xác đ nh theo ph ng pháp kh i l ng. ượ ị ươ ố ượ
•Ti n hành đ nh l ng:ế ị ượ
1. S y gi y l c nhi t đ 105ấ ấ ọ ở ệ ộ oC trong 8 giờ
2. Cân gi y l c v a s y xong (mấ ọ ừ ấ 1<mg>)
3. L c 100mL m u n c qua gi y l c đã xác đ nh kh i l ng ọ ẫ ướ ấ ọ ị ố ượ
4. Đ ráoể
5. Dùng k p (không dùng tay) đ a mi ng gi y l c vào s y nhi t đ 105ẹ ư ế ấ ọ ấ ở ệ ộ oC trong 8
gi .ờ
6. Làm ngu i, r i cân gi y l c (mộ ồ ấ ọ 2, <mg>)
TSS (mg/L) =
1000
)12( x
v
mm
−
Trong đó:
m1 = Kh i l ng ban đ u c a gi y l c (mg) ố ượ ầ ủ ấ ọ
m2 = Kh i l ng sau c a mi ng gi y l c và ph n v t ch t l c đ c (mg) ố ượ ủ ế ấ ọ ầ ậ ấ ọ ượ
v = Th tích m u n c đem l c (mL)ể ẫ ướ ọ
1000 = h s đ i thành 1Lệ ố ổ
2.4. pH
−Đ c h ng d n c a nhà s n xu t tr c khi s d ng máy đo pH.ọ ướ ẫ ủ ả ấ ướ ử ụ
−Tr c khi ti n hành xác đ nh pH c a m u n c, hi u ch nh máy đo v i dung d chướ ế ị ủ ẫ ướ ệ ỉ ớ ị
pH chu n = 7. ẩ
−N u các m u c n đo có tính axít, hi u ch nh máy v i dung d ch pH chu n = 5.ế ẫ ầ ệ ỉ ớ ị ẩ
−N u các m u c n đo có tính ki m, hi u ch nh máy v i dung d ch pH chu n = 9.ế ẫ ầ ề ệ ỉ ớ ị ẩ
−Đo m u n c, đ c k t qu trên máy.ẫ ướ ọ ế ả
2.5. Đ m nộ ặ
Đ m n c a n c là t ng hàm l ng các ion hoà tan trong n c. Bi u di n b ng đ n vộ ặ ủ ướ ổ ượ ướ ể ễ ằ ơ ị
tính: g/L ho c ph n nghìn ặ ầ o/oo ho c ppt (1g/L= 1ppt). ặ
Trong n c l , m n, đ m n có th đ c xác đ nh b ng ph ng pháp hoá h c b ng cáchướ ợ ặ ộ ặ ể ượ ị ằ ươ ọ ằ
chu n đ m u n c nghiên c u v i dung d ch Ag NOẩ ộ ẫ ướ ứ ớ ị 3 ch th Kỉ ị 2CrO4.
T tr ng c a n c tăng khi đ m n tăng. Vì th t tr ng k đã đ c c i ti n đ có th đoỷ ọ ủ ướ ộ ặ ế ỷ ọ ế ựơ ả ế ể ể
đ c đ m n thay vì đo t tr ng n c.ượ ộ ặ ỷ ọ ướ
Đ m n c a n c còn đ c đo b ng khúc x k .ộ ặ ủ ướ ượ ằ ạ ế
2.6. Đ ki mộ ề
Trong s các thành ph n t o nên đ ki m chung c a n c l và n c m n có ý nghĩa chínhố ầ ạ ộ ề ủ ướ ợ ướ ặ
nh t là các anion HCOấ3- và CO32- c a axít Hủ2CO3. B i v y đ ki m c a n c là s đo t ng c aở ậ ộ ề ủ ướ ố ổ ủ
các ion HCO3- và CO32- trong n c.ướ
•Ph ng pháp xác đ nh:ươ ị
Chu n đ tr c ti p m u n c bi n b ng dung d ch HCl, ph n ng x y ra nh sau: ẩ ộ ự ế ẫ ướ ể ằ ị ả ứ ả ư
RHCO3 + HCl RCl + CO2 + H2O
3
Đi m k t thúc ph n ng đ c nh n bi t r ng s đ i màu c a ch th metyl da cam (ho cể ế ả ứ ượ ậ ế ằ ự ổ ủ ỉ ị ặ
ch th màu h n h p) đã cho vào. Đ ki m c a n c đ c bi u th b ng mili đ ng l ng gamỉ ị ỗ ợ ộ ề ủ ướ ượ ể ị ằ ươ ượ
(meq) c a axít HCl khi chu n đ .ủ ẩ ộ
Đ i v i n c t nhiên đ ki m t ng c ng (total alkalinity) th c t trùng v i đ c ngố ớ ướ ự ộ ề ổ ộ ự ế ớ ộ ứ
cacbonnat, b i v y trong tính toán ng i ta th ng bi u th đ n v tính đ ki m t sở ậ ườ ườ ể ị ơ ị ộ ề ừ ố
mili đ ng l ng gam/lít thành mg CaCOươ ượ 3 /L , theo h s chuy n đ i: ệ ố ể ổ
1meq/L = 50mg CaCO3 /L
•Trình t ti n hànhự ế
L y 100mL n c nghiên c u cho vào bình nón, thêm 4 gi t ch th metyl da cam (ho c chấ ướ ứ ọ ỉ ị ặ ỉ
th màu h n h p), dung d ch chuy n sang màu vàng (ho c màu xanh), chu n đ b ng dung d chị ỗ ợ ị ể ặ ẩ ộ ằ ị
HCl 0,1N cho đ n khi chuy n sang màu h ng (ho c màu xám) thì d ng l i. Làm 2 l n l y k tế ể ồ ặ ừ ạ ầ ấ ế
qu trung bình.ả
Tính toán k t qu :ế ả
Đ ki m = ộ ề
1000
04,1.. X
V
NA
= meq /L x 50 = mg CaCO3 /L
Trong đó:
A : s mL dung d ch HCl tiêu t n khi chu n đ ố ị ố ẩ ộ
N : n ng đ dung d ch HCl (0,1N)ồ ộ ị
V : th tích m u n c l y đ phân tíchể ẫ ướ ấ ể
1,04 : h s hi u ch nh do nh h ng c a COệ ố ệ ỉ ả ưở ủ 2
1000 : h s đ i thành lítệ ố ổ
50 : h s chuy n đ i t meq thành mg CaCOệ ố ể ổ ừ 3
2.7. Ôxy hoà tan (DO)
Ph ng phápươ Win kl er:
2.7.1. Nguyên t c ph ng phápắ ươ
Ph ng pháp này khá đ n gi n, d th c hi n và cho phép đ t đ chính xác cao khi hoànươ ơ ả ễ ự ệ ạ ộ
thành c n th n t t c khâu khi ti n hành đ nh l ng.ẩ ậ ấ ả ế ị ượ
Ph ng pháp d a trên c s ph n ng mà đó Mn hoá tr 2 trong môi tr ng ki m (dungươ ự ơ ở ả ứ ở ị ườ ề
d ch đ c cho vào trong m u n c trong cùng h n h p v i dung d ch KI) b Oị ượ ẫ ướ ỗ ợ ớ ị ị 2 trong m u n cẫ ướ
ôxy hoá đ n h p ch t Mn hoá tr 4, s đ ng l ng c a h p ch t Mn hoá tr 2 lúc đó đ c k tế ợ ấ ị ố ươ ượ ủ ợ ấ ị ựơ ế
h p v i t t c Oợ ớ ấ ả 2 hoà tan.
MnCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Mn(OH)2
Tr ng ắ
Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2
Vàng nâu
S đ ng l ng c a Mn hoá tr 4 đ c t o thành d ng k t t a màu vàng nâu b ng số ươ ượ ủ ị ượ ạ ở ạ ế ủ ằ ố
đ ng l ng ôxy hoà tan trong n c. Khi thêm axit Hươ ượ ướ 2SO4 vào trong m u, h p ch t Mn hoá tr 4ẫ ợ ấ ị
hay nói khác đi là s đ ng l ng c a Oố ươ ượ ủ 2 hoà tan, chính b ng s đ ng l ng Iằ ố ươ ượ 2 có trong m uẫ
n c.ướ
MnO(OH)2 + 2H2SO4 + KI = MnSO4 + K2SO4 + 3H2O + I2
I2 t do đ c tách ra, d dàng đ nh l ng dung d ch chu n Naự ượ ễ ị ượ ị ẩ 2S2O3.
I2 +2 Na2S2O3 = 2Nal + Na2S4O6
4
Bi t th tích và n ng đ Naế ể ồ ộ 2S2O3 khi chu n đ ta d dàng tính đ c hàm l ng ôxy hoà tanẩ ộ ễ ượ ượ
trong m u n c. Vì th khi xác đ nh Oẫ ứơ ế ị 2 hoà tan trong n c đ c th c hi n trong 3 giai đo n:ướ ượ ự ệ ạ
Giai đo n I: C đ nh Oạ ố ị 2 hòa tan trong m u (c đ nh m u)ẫ ố ị ẫ
Giai đo n II: Tách Iạ2 b ng môi tr ng axítằ ườ (axít hóa, x lý m u)ử ẫ
Giai đo n III: Chu n đ Iạ ẩ ộ 2 b ng Naằ2S2O3 (phân tích m u)ẫ
H n ch c a ph ng pháp: ph ng pháp Winkler xác đ nh Oạ ế ủ ươ ươ ị 2 hòa tan trong n c không ápướ
d ng v i nh ng m u n c có ch t ôxy hoá (vùng n c b nhi m b n n c th i công nghi p) cóụ ớ ữ ẫ ướ ấ ướ ị ễ ẩ ướ ả ệ
kh năng ôxy hoá anion Iả- , ho c các ch t kh (dihydrosunfua Hặ ấ ử 2S) kh Iử2 t do.ự
2.7.2. Trình t ti n hànhự ế
a. C đ nh m u n cố ị ẫ ướ
Thu n c m u b ng batomet chuy n sang chai 125mL mút mài, cho vòi cao sát đáy chai đướ ẫ ằ ể ể
n c tràn ra h t kho ng 1/3 th tích ch a lúc đ u. L p t c cho vào 1mL MnClướ ế ả ể ứ ầ ậ ứ 2 , 1mL dung d chị
KI/NaOH. Đ y nút chai l i không cho có b t khí. Đ o đ u t trên xu ng d i. Trong m u n cậ ạ ọ ả ề ừ ố ướ ẫ ướ
xu t hi n k t t a màu tr ng r i chuy n sang màu vàng nâu.ấ ệ ế ủ ắ ồ ể
b. X lý m uử ẫ
Đ yên chai đ ng m u n c đã c đ nh ch mát trong 1 gi . Sau đó thêm vào 1mL Hể ự ẫ ướ ố ị ở ỗ ờ 2SO4
đ c, k t t a màu vàng nâu tan h t. Trong m u n c xu t hi n màu vàng c a Iặ ế ủ ế ẫ ướ ấ ệ ủ 2. Tr ng h pườ ợ
ph i đ m u lâu, thì ngâm trong ch u n c l nh đ b o qu n m u.ả ể ẫ ậ ướ ạ ể ả ả ẫ
c. Phân tích m uẫ
Chuy n 25mL n c m u đã x lý vào bình nón, chu n đ b ng Naể ứơ ẫ ử ẩ ộ ằ 2S2O3 0,01N đ n khi cóế
màu vàng nh t thì thêm vào 3 gi t h tinh b t, dung d ch có màu xanh tím, r i nh t ng gi tạ ọ ồ ộ ị ồ ỏ ừ ọ
Na2S2O3 0,01N đ n khi h t màu xanh tím. Ghi th tích Naế ế ể 2S2O3 0,01N đã chu n đ h t. Làm t 2-ẩ ộ ế ừ
3 l n l y k t qu trung bình.ầ ấ ế ả
27.3. Công th c tính toánứ
Hàm l ng Oượ 2 hoà tan trong n c đ c tính theo công th c:ướ ượ ứ
mg O2/ L =
Vo
NV 1000.8..
Trong đó:
V : S mL dung d ch Naố ị 2S2O3 0,01N đã dùng h tế
N :N ng đ dung d ch chu n Naồ ộ ị ẩ 2S2O3
V0:Th tích m u n c đã x lý đ phân tíchể ẫ ướ ử ể
8 :Đ ng l ng c a Oươ ượ ủ 2
1000 :H s đ i thành lítệ ố ổ
Chú ý: Trong giai đo n c đ nh, chúng ta đã thêm 2mL hoá ch t (1mL MnClạ ố ị ấ 2 + 1mL
KI/NaOH) vào trong chai m u 125mL, nên l ng n c th c t đ c đ nh l ng (tr ph n hoáẫ ượ ướ ự ế ượ ị ượ ừ ầ
ch t đã cho vào) là: ấ
25 x
125
2125 −
= 24,6 (mL)
Và nh v y hàm l ng Oư ậ ượ 2 hòa tan trong n c chính xác là:ướ
mg O2/ L =
6,24
1000.8..NV
5