Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Khảo sát hàm lượng Do, Bod trong nước sông ở một số điểm thuộc hệ thống kênh Tàu Hũ – Bến Nghé và kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA HÓA HỌC



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG DO, BOD TRONG NƯỚC SÔNG Ở MỘT SỐ ĐIỂM THUỘC HỆ THỐNG

KÊNH TÀU HŨ – BẾN NGHÉ VÀ KÊNH NHIÊU LỘC – THỊ NGHÈ

GVHD : Ths. Trần Thị Lộc

SVTH : Kiều Diễm Mi

MSSV :35201041

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013

MỤC LỤC

MỤC LỤC

1

MỞ ĐẦU

0

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2 2

3

1.1. TÀI NGUYÊN NƯỚC CỦA TRÁI ĐẤT [1] 1.2. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM [4] 1.3. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

4

1.3.1. Nước mặt 4

1.3.2. Nước dưới đất 4

1.4. TÀI NGUYÊN NƯỚC TRONG THẾ KỶ XXI [4]

5

1.4.1. Nhận thức về tài nguyên nước 5

1.4.2. Nguy cơ thiếu nước trong thế kỷ XXI 6

1.4.3. Tầm nhìn về nước thế kỉ XXI 6

CHƯƠNG 2. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC

8 8

2.1. NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM NƯỚC [5] 2.1.1. Ô nhiễm nước do tác động của con người

8

2.1.2. Ô nhiễm môi trường nước do yếu tố tự nhiên 9

2.2. HIỆN TƯỢNG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM [5]

10

2.2.1. Màu sắc 10

2.2.2. Mùi và vị 10

2.2.3. Độ đục 10

2.2.4. Nhiệt độ 11

CHƯƠNG 3. HÓA HỌC NƯỚC SÔNG

12 12

3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG [3] 3.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CHỦ YẾU CỦA NƯỚC SÔNG

12

3.3. TÍNH KHÔNG ĐỒNG ĐỀU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC SÔNG [3] 13

3.3.1. Tính không đồng đều của thành phần hóa học theo chiều dài của sông. 13

3.3.2. Tính không đồng đều của theo chiều rộng của sông. 14

3.4. SỰ Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG [4]

14

3.5. ĐỘNG THÁI CỦA CÁC CHẤT KHÍ HÒA TAN VÀ CỦA ION H+ [3] 16

16

3.5.1. Động thái của các khí hòa tan 3.5.2 Động thái của ion H+ 17

3.6. CÁC CHẤT RẮN

17

3.7. CÁC CHẤT HỮU CƠ

18

CHƯƠNG 4. MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

19 4.1. CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH [11] 21 21

4.1.1. Nhiệt độ

4.1.2. Hàm lượng cặn 21

4.1.3. Độ màu 21

4.1.4. Mùi và vị của nước 22

4.1.5. Chất rắn lơ lửng 22

4.1.6. Độ đục

23 4.2 CÁC CHỈ TIÊU HÓA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH [2] 23 23 4.2.1. Độ cứng của nước

4.2.2. Hàm lượng oxy hoà tan (DO) 23

4.2.3. Độ pH 24

4.2.4. Độ axit 24

4.2.5. Độ kiềm 25

4.2.6. Độ oxy hóa 25

4.2.7. Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày 26

4.2.8. Nhu cầu oxy hóa học 27

4.2.9. Chỉ số Fe 27

4.2.10. Hàm lượng mangan 28

28

4.2.11. Các hợp chất của nitơ 4.2.12. Clorua (Cl-) 28

4.3. CÁC CHỈ TIÊU VỀ VI SINH VẬT [2]

28

4.3.1. Vi trùng và vi sinh vật 28

4.3.2. Phù du rong tảo 28

CHƯƠNG 5. XÁC ĐỊNH OXY HÒA TAN VÀ NHU CẦU OXY 30 SINH HÓA

30

5.1. NGUYÊN TẮC LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU [10]

5.1.1. Đại cương 30

5.1.2. Mục đích lấy mẫu 30

5.1.3. Phương thức lấy mẫu 30

5.2. XÁC ĐỊNH OXY HÒA TAN TRONG NƯỚC

32

32

33

5.2.1. Ý nghĩa môi trường của oxy hoà tan [5] 5.2.2. Xác định oxy hòa tan trong nước theo phương pháp chuẩn độ [12] Phương pháp azide (Winkler) 33

5.2.3. Xác định oxy hòa tan trong nước bằng phương pháp điện cực oxy hoà tan – máy đo oxy 37

5.3. XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY SINH HÓA (BOD) TRONG NƯỚC [12] 37

5.3.1. Ý nghĩa môi trường 37

5.3.2. Nguyên tắc 38

5.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng 38

5.3.4. Dụng cụ và hóa chất 38

5.3.5. Tiến hành 39

CHƯƠNG 6. THỰC NGHIỆM

6.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THÔNG SỐ LẤY MẪU

40 40

6.1.1 Địa điểm 40

6.1.2 Các thông số của mẫu lúc lấy mẫu 42

6.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH CHUẨN

44

─ [6]

44 6.2.1 Xác định chính xác nồng độ dung dịch Na2S2O3 theo K2Cr2O7

6.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ION 45 TRONG NƯỚC ĐẾN QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH DO Bảng 10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các ion Fe3+, Fe2+, NO2 45

6.4. XÁC ĐỊNH DO TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP 47 WINKLER

6.4.1 Tiến hành 47

6.4.2 Kết quả 49

6.5. XÁC ĐỊNH BOD TRONG NƯỚC

53

6.5.1. Chuẩn bị nước pha loãng 53

6.5.2. Chuẩn bị mẫu 53

6.5.3. Kỹ thuật pha loãng: 53

6.5.4. Cách xác định 53

6.5.5. Kết quả 54

KẾT LUẬN CHUNG

59

TÀI LIỆU THAM KHẢO

61

MỞ ĐẦU

1.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Cùng với sự phát triển theo hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước

là hàng nghìn các công ty xí nghiệp, công trình giao thông mọc lên, kéo theo

những tác động bất lợi đến môi trường, trong đó có nguồn tài nguyên nước.

Nước là tài nguyên vật liệu quan trọng nhất của loài người và sinh vật trên

trái đất. Ngoài chức năng tham gia vào chu trình sống, nước còn là chất mang

năng lượng (hải triều, thuỷ năng), chất mang vật liệu và tác nhân điều hoà khí

hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Có thể nói sự sống

của con người và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào nước. Tuy nhiên hiện

nay nguồn tài nguyên quý hiếm này đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm trầm

trọng.

Sự suy thoái chất lượng nước ảnh hưởng rất lớn đến mọi mặt đời sống xã

hội. Vì vậy việc bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề cấp bách của toàn cầu. Để

hiểu rõ hơn chất lượng nước thuộc hệ thống sông Sài Gòn, tôi chọn đề tài “Khảo

sát hàm lượng DO, BOD trong nước sông ở một số điểm thuộc hệ thống kênh

Tàu Hủ – Bến Nghé và kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè”. Hy vọng đề tài này sẽ đem

đến người quan tâm cái nhìn chủ quan hơn về tình trạng ô nhiễm nước của kênh

Tàu Hủ – Bến Nghé, kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, cùng góp một phần công sức

để bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Phân tích hàm lượng DO trong nước sông và hàm lượng BOD trong nước

sông ở một số điểm thuộc hệ thống kênh Tàu Hủ – Bến Nghé và kênh Nhiêu Lộc

– Thị Nghè.

3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu tổng quan về nước.

Nghiên cứu các cơ sở lí luận của phương pháp nghiên cứu, phân tích DO và

BOD trong nước.

Nghiên cứu loại nước cần khảo sát.

Nhận xét, phân tích, đánh giá kết quả hàm lượng DO và BOD sau khi đã làm

thực nghiệm.

4. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU

Nước sông thuộc kênh Tàu Hủ – Bến Nghé và kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Sử dụng phương pháp azide để phân tích lượng DO, BOD trong nước sông.

6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Qua việc xác định hàm lượng DO, BOD trong nước sông, đánh giá chất

lượng nước sau khi cải tạo một số khu vực dọc hai bờ kênh Tàu Hủ - Bến Nghé

và kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.

7. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Một số địa điểm thuộc kênh Tàu Hủ – Bến Nghé và kênh Nhiêu Lộc – Thị

Nghè: cầu Rạch Cây, cầu Lò Gốm, cầu Chà Và, cầu Nguyễn Văn Cừ, cầu Khánh

Hội, cầu Thị Nghè 1, cầu Khánh Dư, cầu Công Lý, cầu số 8, cầu số 1.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC

1.1. TÀI NGUYÊN NƯỚC CỦA TRÁI ĐẤT [1]

Khối lượng toàn bộ nguồn nước trên trái đất ước tính được 1.454.000.000 km3 .

Diện tích nước mặt bao phủ đến ¾ bề mặt trái đất. Hơn 97% lượng nước toàn

cầu là nước mặn. Còn khoảng 3% là nước ngọt lại tập trung ở 2 cực nên trong lòng

đất chỉ còn khoảng 1% ở sông, suối, ao, hồ, nước ngầm, băng tuyết….

Theo F.Sargent, tổng lượng nước trên thế giới được phân bố như sau: Biển và đại dương: 1.370.322.000 km3 Nước ngầm: 60.000.000 km3 Băng: 26.660.000 km3 Hồ nước ngọt: 125.000 km3 Hồ nước mặn: 105.000 km3 Khí ẩm trong đất: 75.000 km3 Hơi nước trong khí quyển: 14.000 km3 Nước sông: 1.200 km3 Tuyết lục địa: 250 km3 Như vậy chỉ khoảng 215.000 km3 tức là gần 1/7000 tổng lượng nước có vai trò

quan trọng là bảo tồn sự sống trên hành tinh.

Lượng nước ngọt trên Trái Đất nói chung phân bố không đều theo không gian

và rất biến đổi theo thời gian, tùy thuộc sự phân bố và biến đổi của lượng mưa.

Bảng 1. Phân bố nước ngọt trên đầu người của một số quốc gia trên thế

giới [4].

Dân số (triệu người) Lượng nước ngọt do mưa hàng năm tính trên đầu người (103 m3) Quốc gia

Năm 1994 Năm 2025 Năm 1994 Năm 2025

Achenina 43,2 46,1 29,06 21,6

Băngladet 117,8 196,1 20,00 12,02

Braxin 150,1 230,3 46,30 30,18

Canada 29,1 38,3 99,69 75,74

Trung Quốc 1190,9 1526,1 2,35 1,83

Ai cập 57,6 97,3 1,02 0,60

Ấn Độ 913,6 1392,1 2,28 1,50

Inđonesia 189 275,6 13,32 9,17

Nhật Bản 124,8 121,6 4,38 4,50

Mexico 91,9 136,6 3,38 2,61

Nigieria 107,9 238,4 2,87 1,29

Anh 58,1 61,5 2,02 1,95

Mỹ 260,6 331,2 9,51 7,48

Việt Nam 72,0 102 12,10 8,70

Thổ Nhĩ Kỳ 60,8 90,9 3,34 2,23

Theo bảng trên thì tiềm năng nguồn nước tính trên đầu người của nước ta nằm 1994 là 12100 m3/người và năm 2025 giảm xuống còn 8700 m3/người do dân số

tăng lên. So với thế giới thì tài nguyên nước của nước ta tính trên đầu người dân

cũng không phải quá lớn mà chỉ trên mức trung bình.

1.2. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM [4]

Việt Nam là quốc gia có tài nguyên nước phong phú với mức bình quân trên đầu người hiện nay là 12000 m3/năm, nhưng 2/3 lượng nước nói trên lại phát sinh từ

lãnh thổ các nước khác ở thượng lưu, như thượng lưu lưu vực sông Hồng, trung và

thượng lưu vực sông Mê Kông. Vì thế, nguồn nước qua lãnh thổ Việt Nam còn phụ

thuộc một phần vào tình hình khai thác và sử dụng nước của các nước nói trên. Bảng 2. Tài nguyên nước các sông chính ở Việt Nam (đơn vị tỷ m3).

Diện tích Tổng lượng nước (km3/năm)

Sông Trong Ngoài Toàn bộ lưu vực (km2) nước vào

Sông Bằng Giang – Kỳ Cùng 12.800 7,19 1,73 8,92

Sông Hồng – Thái Bình 168.700 93,0 44,00 137

Sông Mã – Sông Chu 15,76 4,34 28.400 20,1

19,46 4,74 27.200 24,2 Sông Cả

4.680 8,14 8,14 Sông Gianh

2.660 4,68 4,68 Sông Quãng Trị

2.830 5,64 5,64 Sông Hương

10.350 19,3 19,3 Sông Thu Bồn

1.260 2,36 2,36 Sông Vị

3.189 6,19 6,19 Sông Trà Khúc

1.466 1,64 1,64 Sông An Lão

2.980 2,58 2,58 Sông Kone

1.920 1,45 1,45 Sông Kỳ Lộ

13.800 10,36 10,36 Sông Ba

1.900 1,9 1,9 Sông Cái (Nha Trang)

3.000 1,72 1,72 Sông Cái (Phan Rang)

1.910 0,82 0,82 Sông Lũy

1.050 0,448 0,448 Sông Cái (Phan Thiết)

44.100 29,2 1,4 30,6 Sông Đồng Nai

795.000 20,6 500 520,6 Sông Mê Kông

1.3. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

1.3.1. Nước mặt

Là nguồn nước từ các sông lớn như sông Đồng Nai, Sài Gòn, Vàm Cỏ Đông với

hệ thống kênh rạch dài khoảng 7880 km, tổng diện tích nước mặt 35500 ha. Nước

mặt được khai thác phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất.

1.3.2. Nước dưới đất

Riêng địa bàn TPHCM, trữ lượng tiềm năng nước dưới đất tại các tầng chứa nước là: 2501059 m3/ ngày, hiện có trên 100.000 giếng khoan khai thác nước ngầm,

56,61% tổng lượng nước khai thác dùng cho mục đích sản xuất, còn lại dùng trong

sinh hoạt.

1.4. TÀI NGUYÊN NƯỚC TRONG THẾ KỶ XXI [4]

Để hiểu biết đầy đủ về tài nguyên và có phương thức sử dụng tài nguyên nước

một cách hợp lý và hiệu quả nhất, con người cần phải có nhận thức đầy đủ về tài

nguyên nước cũng như hiểu biết thực trạng của sử dụng nước cùng với các tầm nhìn

về nước hiện nay và trong thập kỷ tới của thế kỷ XXI.

1.4.1. Nhận thức về tài nguyên nước

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng, thiết yếu đối với thế giới sinh

vật, với sự tồn tại và phát triển con người.

Nước là nguồn tài nguyên hữu hạn, vì thế sử dụng phải luôn tiết kiệm, hạn chế

các tổn thất và tránh các hành vi sử dụng làm lãng phí nguồn tài nguyên nước.

Nước là nguồn tài nguyên có thể tái tạo và cần phải sử dụng nước hợp lý để duy

trì khả năng tái tạo của tài nguyên nước.

Nước là nguồn tài nguyên có giá trị kinh tế nên trong sử dụng phải coi nước là

một loại hàng hóa và làm sao phát huy tối đa giá trị kinh tế nguồn tài nguyên nước.

Đây là nhận thức mới được con người khẳng định trong vài thập kỉ gần đây.

Trước đây con người sử dụng nước nhưng chưa hiểu giá trị kinh tế của tài

nguyên nước, coi nước là tài nguyên có thể sử dụng tự do nhiều khi không phải trả

tiền. Trong bối cảnh ngày nay, yêu cầu cho sử dụng nhiều nơi trên thế giới đã vượt

quá khả năng của nguồn nước và tình trạng thiếu nước đang đe dọa sự tồn tại và

phát triển của con người trong tương lai, thì con người mới thấy rõ giá trị kinh tế

của nguồn tài nguyên nước và khẳng định rằng nước là một tài nguyên có giá trị

kinh tế và trong sử dụng phải coi nước là dầu mỏ hay bất kỳ loại tài nguyên khoáng

sản nào khác.

Để tiến tới sử dụng bền vững tài nguyên nước trong thế kỷ tới, cần phải:

+ Tính đúng giá trị của nước khi cung cấp cho người dùng theo nguyên tắc

người dùng phải trả đủ các chi phí khai thác và phân phối nước đồng thời có cơ chế

hợp lí để người dùng có thể trả được các chi phí này.

+ Áp dụng nguyên tắc người gây ra ô nhiễm nước phải trả các chi phí khắc

phục sự ô nhiễm do họ gây ra.

Ở nước ta hiện nay, nhà nước còn bao cấp một phần chi phí quản lí cung cấp

nước nên giá nước nói chung còn thấp hơn với giá trị thực của nó. Trong tương lai,

chúng ta cũng phải dần dần xóa bỏ bao cấp trong giá nước và đưa nước trở thành

hàng hóa đúng với giá trị thực của nó. Việc tính đúng và đủ giá trị của nước sẽ phát

huy tối đa giá trị kinh tế của nước, giúp việc sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả

hơn.

1.4.2. Nguy cơ thiếu nước trong thế kỷ XXI

Tháng 3/1977 Hội nghị về Môi trường của Liên Hiệp Quốc đã cảnh báo: “Sau

nguy cơ về dầu mỏ thì con người phải đương đầu với nguy cơ về nước”. Cựu thư ký

Liên Hiệp Quốc Boustros Ghali đã từng nói: “ Các cuộc chiến tranh tới đây sẽ

không phải là cuộc chiến tranh giành dầu mỏ mà là cuộc chiế tranh giành nguồn

nước”. Theo Liên Hiệp Quốc, hiện nay có hơn 1 tỷ người trên thế giới không có

nước sạch để dùng.

Theo ông Klaus Toepfer, chủ tịch Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc thì

trong 10 năm tới, trừ Canada và các nước vùng Bắc Âu, tất cả các nước trên hành

tinh này đều bị thiếu nguồn nước sạch.

Hiện nay, trên thế giới có hơn 100 quốc gia và khu vực bị thiếu nước với mức

độ khác nhau, trong đó có 43 quốc gia thiếu nước nghiêm trọng. Vùng thiếu nước

trên Trái Đất chiếm tới 60% diện tích châu lục.

Một hậu quả đáng ngại có thể xảy ra là thay vì nhập khẩu nước, các cường quốc

sẽ đi chiếm các khu vực lân cận có nguồn nước mặt và nước ngầm. Liên Hiệp Quốc

hiện đã liệt kê được ít nhất 300 vùng mà tranh chấp có thể xảy ra do biên giới chung

là một dòng sông, hoặc do hai bên cũng có mạch nước ngầm chung. Ví dụ như vùng

Trung cận đông, vùng sông Nin, nước có thể làm quan hệ giữa Ai Cập và Xudan

căng thẳng hơn.

1.4.3. Tầm nhìn về nước thế kỉ XXI

Do tính chất quan trọng của nước đối với phát triển của nhân loại trong tương

lai nên tầm nhìn về nước là một chủ đề thường được thảo luận một cách rộng rãi

trên các diễn đàn về nước quốc tế do Hội đồng nước thế giới chủ trì và tổ chức.

Diễn đàn nước thế giới lần thứ nhất họp tại Marakech đã đưa ra khẳng định các

nhận thức về nước và con đường đi tới để quản lí và sử dụng bền vững nguồn tài

nguyên nước. Tháng 3/2000, tại diễn đàn nước thế giới lần thứ hai họp tại Hague,

Hà Lan. “Tầm nhìn về nước thế giới trong thế kỷ 21” lại tiếp tục được thảo luận và

một Bản tuyên bố Lahay về “Tầm nhìn về nước, cuộc sống và môi trường” đã được

Hội nghị Bộ trưởng các nước thông qua với tiêu đề tổng quát là “Tiến tới một thế

giới an ninh về nước trong thế kỷ 21”.

Tuyên bố Lahay đã nêu lên mười thông điệp của tầm nhìn và một khung hành

động nhằm đạt được an ninh về nước trong thế kỷ 21 với 6 chỉ tiêu mà thế giới cần

đạt được là:

+ Có chính sách và chiến lược toàn diện về quản lý tổng hợp nguồn tài nguyên

nước để đến năm 2005 thực hiện tại 75% số quốc gia và đến năm 2015 thực hiện tại

tất cả các quốc gia trên thế giới.

+ Giảm một nửa tỉ lệ hiện nay số người có phương tiện vệ sinh vào năm 2015.

+ Giảm một nửa tỉ lệ hiện nay số người chưa được cấp đủ nước sạch với giá

phải chăng vào năm 2015.

+ Tăng 30% khả năng tưới cho lương thực bằng công trình và bằng nước mưa

vào năm 2015.

+ Giảm nguy hiểm do lũ lụt cho 50% số người sống trong vùng ngập lũ vào

năm 2015.

+ Tất cả các quốc gia có tiêu chuẩn quốc gia về hệ sinh thái nước ngọt vào năm

2005 và chương trình cải thiện hệ sinh thái nước ngọt được thực hiện vào năm 2015.

Đó cũng là các chỉ tiêu mà toàn cầu phải phấn đấu thực hiện để đảm bảo vệ

nước trước mắt từ nay đến 2015.

CHƯƠNG 2. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2.1. NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM NƯỚC [5]

2.1.1. Ô nhiễm nước do tác động của con người

2.1.1.1 Sinh hoạt của con người

Trong các đô thị, nước thải sinh hoạt được tạo thành từ các khu dân cư, các

công trình công cộng. Đặc điểm nước thải sinh hoạt đô thị là hàm lượng các chất

hữu cơ không bền vững tính theo BOD5 cao, là môi trường cho các loài vi khuẩn

gây bệnh. Trong nước thải chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng, có khả năng gây hiện

tượng phì dưỡng trong nguồn nước.

2.1.1.2. Các hoạt động công nghiệp

Thành phần nước thải sản xuất của các nhà máy xí nghiệp rất đa dạng và phức

tạp, phụ thuộc loại hình sản xuất, dây chuyền công nghệ, thành phần nguyên vật

liệu, chất lượng sản phẩm… Trong nước thải sản xuất, ngoài các loại cặn lơ lửng,

còn có nhiều loại tạp chất hoá học khác nhau: các chất hữu cơ (axit, este, phenol,

dầu mỡ, chất hoạt tính bề mặt…), các chất độc (xianua, arsen, thuỷ ngân, muối

đồng…), các chất gây mùi, các loại muối khoáng và một số chất đồng vị phóng xạ.

Dầu và các sản phẩm dầu có tác động nguy hiểm nhất đối với nguồn nước,

chúng tạo thành màng mỏng trên mặt nước cản trở quá trình hoà tan oxy trong

nguồn nước. Ngoài ra các sản phẩm dầu còn tạo thành các nhũ tương bền vững, tan

một phần trong nước. Trong nước thải các nhà máy giấy ngoài các hợp chất hoá học

như kiềm, este, cồn, axit sunfuric… còn có nhiều loại cặn và xơ sợi với hàm lượng

rất lớn. Ví dụ hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải công ty Giấy Bãi Bằng (Phú

Thọ) là 130 ÷ 400mg/l, trong đó lượng xơ sợi gần 100mg/l. Các tạp chất rắn này

lắng đọng tại vùng cống xả nước thải vào sông hồ, gây nên hiện tượng lên men yếm

khí và gây ra tình trạng thiếu hụt oxy nghiêm trọng trong nguồn nước.

Các loại muối kim loại nặng hoà tan trong nước, theo con đường của chuỗi thức

ăn xâm nhập vào cơ thể sống trong nguồn nước, chúng cản trở quá trình sinh hoá

của cơ thể sinh vật.

2.1.1.3. Các hoạt động nông nghiệp

Nước từ đồng ruộng và nước thải từ các chuồng trại chăn nuôi gây nhiễm bẩn

đáng kể cho sông hồ. Thành phần khoáng chất trong nước dẫn từ hệ thống tiêu thuỷ

phụ thuộc vào đặc tính đất, chế độ tưới, cấu tạo hệ thống tiêu… Lượng muối hoà

tan trong nước có thể từ 1 đến 200 tấn/ha. Do việc sử dụng phân bón hoá học, một

lượng lớn chất dinh dưỡng nitơ và photpho có thể trôi vào nguồn nước gây nên hiện

tượng phì dưỡng trong nước.

Các loại thuốc trừ sâu DDT, Andrin, Endosunphan, các loại thuốc diệt cỏ axit

phenoxiaxetic, các loại thuốc diệt nấm hexaclorobenzen, pentaclorophennol… Là

các chất bền vững, tốc độ phân huỷ trong nước rất chậm. Chúng có thể tích tụ trong

bùn, tích tụ trong cơ thể thuỷ sinh vật, tan trong mỡ động vật nước… Số lượng

DDT thường bài tiết ra ít hơn so với mức thu vào. Vì thế tuy nồng độ DDT trong

nước thấp nhưng theo chuỗi thức ăn, sẽ tăng hàng ngàn lần trong các sinh vật bậc

cao.

2.1.1.4. Hồ chứa nước và các hoạt động thuỷ điện

Xây dựng các đập thuỷ điện có ý nghĩa lớn về mặt năng lượng và góp phần điều

hoà dòng chảy, cung cấp nước. Nhưng mặt khác nó làm thay đổi chế độ dòng chảy

ở hạ du, khả năng tự làm sạch ở sông bị giảm, nguy cơ nhiễm mặn tăng lên.

Ngoài ra còn rất nhiều nhu cầu khác về nước: giao thông vận tải, giải trí… Ước

tính ¼ số hoạt động giải trí ngoài gia đình đều hướng về nước (bơi lội, đua thuyền,

câu cá, trượt băng…) các hoạt động này gây nên sự nhiễm bẩn nhất định đối với

sông hồ.

2.1.2. Ô nhiễm môi trường nước do yếu tố tự nhiên

Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan. Nước mưa rơi xuống

mặt đất, mái nhà, đường phố, khu công nghiệp, qua các khu chăn nuôi gia súc có

thể chứa lượng lớn chất thải động vật… Mưa kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ,

hoặc các sản phẩm của các hoạt động phát triển của sinh vật, vi sinh vật và xác chết

của chúng gây ô nhiễm môi trường nước.

2.2. HIỆN TƯỢNG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM [5]

2.2.1. Màu sắc

Màu sắc của nước là biểu hiện của sự ô nhiễm. Nước tự nhiên sạch không màu,

nếu nhìn sâu vào bề dày nước cho ta có cảm giác màu xanh nhẹ đó là do sự hấp thụ

chọn lọc các bước sóng nhất định ánh sáng mặt trời. Ngoài ra màu xanh còn gây

nên bởi sự hiện diện của tảo ở trạng thái lơ lửng. Màu xanh đậm, hoặc có váng trắng,

đó là biểu hiện trạng thái thừa dinh dưỡng hoặc phát triển quá mức của thực vật nổi

và sản phẩm phân huỷ thực vật chết. Nước có màu vàng bẩn do sự xuất hiện của

axit humic. Nhiều loại nước thải của các nhà máy, công xưởng, lò mổ có nhiều màu

sắc khác nhau. Nhiều loại màu sắc gây nên do hóa chất rất độc đối với sinh vật nước.

2.2.2. Mùi và vị

Nước thải công nghiệp chứa nhiều hợp chất hóa học làm cho nước có vị không

tốt và có màu đặc trưng, như các muối của sắt, mangan, clo tự do, hidrosunfua, các

phenol và hidrocacbon không no. Các quá trình phân giải các chất hữu cơ, rong, tảo

đều tạo nên những sản phẩm làm cho nước có vị khác thường.

Mùi của nước là một đặc trưng quan trọng về mức độ ô nhiễm nước bởi các

chất gây mùi như: amoniac, phenol, clo tự do, các sunfua, các xianua… Mùi của

nước cũng gắn liền với nhiều hợp chất hữu cơ như dầu mỡ, rong tảo và các chất hữu

cơ đang phân rã. Một số vi sinh vật làm cho nước có mùi như động vật đơn bào

Dinobryon và tảo Volvox gây mùi tanh cá. Các sản phẩm phân huỷ protein trong

nước gây mùi hôi thối.

2.2.3. Độ đục

Một đặc trưng vật lí chủ yếu của nước thải sinh hoạt và các loại nước thải công

nghiệp là độ đục lớn. Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, những chất này có kích

thước rất khác nhau, từ cỡ các hạt keo đến những thể phân tán thô. Nước bị đục là

do lẫn bụi và các hóa chất công nghiệp, sự hoà tan và sau đó kết tủa các hóa chất ở

dạng hạt rắn. Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ các kim loại độc và các vi

sinh vật gây bệnh lên bề mặt của chúng. Mặt khác, độ đục lớn thì khả năng xuyên

sâu của ánh sáng bị hạn chế nên quá trình quang hợp trong nước bị giảm nước trở

nên yếm khí.

2.2.4. Nhiệt độ

Nguồn gốc gây ô nhiễm nhiệt là do nước thải từ các bộ phận làm nguội của các

nhà máy nhiệt điện, do việc đốt các nhiên liệu bên bờ sông hồ. Nước thải này có nhiệt độ cao hơn từ 10 – 15 oC so với nước đưa vào làm nguội ban đầu. Nhiệt độ

nước tăng dẫn đến giảm hàm lượng oxy. Nhiệt độ tăng xúc tiến sự phát triển của

các sinh vật phù du. Trong nước nóng ở ao hồ thường xảy ra hiện tượng “nở hoa”

làm thay đổi màu sắc, mùi vị của nước.

CHƯƠNG 3. HÓA HỌC NƯỚC SÔNG

3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG [3]

Thành phần hóa học của nước sông được quyết định bởi đặc tính vốn có của

con sông ấy. Đặc tính ấy bao gồm các yếu tố sau: nguồn nước cung cấp cho sông,

cấu tạo địa chất, khí tượng, thuỷ văn, tốc độ dòng chảy….

Ngoài ra, thành phần hóa học của nước sông còn được quyết định một phần bởi

thái độ của con người trong quá trình sử dụng nước sông.

Ở từng khu vực nhất định thì thành phần hóa học nước sông tương đối đồng

đều do nước chảy liên tục khả năng trộn lẫn các chất rất cao. Còn sự biến đổi thành

phần hóa học của cả con sông thì rất phức tạp vì sông chảy qua rất nhiều khu vực

mà ở đó cả thổ nhưỡng, khí tượng thủy văn, khí hậu… đều rất khác nhau.

3.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CHỦ YẾU CỦA NƯỚC SÔNG

Gồm các hợp chất hữu cơ, vô cơ có thể tồn tại trong nước dưới dạng: ion hay

hòa tan.

Các ion trong môi trường nước: các axit, bazơ và muối hòa tan trong nước tạo

nên các ion mà thành phần của nó thể hiện trong các bảng sau:

Bảng 3. Các ion đa lượng có mặt trong nước [1]

Thành phần Nước biển Sông và hồ

Nồng độ mg/l Nồng độ mg/l

19340 8

Cl- Na+ 10770 6

710 11

194 4

2- SO4 Mg2+ Ca2+ K+

412 15

-

399 2

140 58

65 -

HCO3 Br- Sr2+ 9 -

Bảng 4. Các ion vi lượng trong môi trường nước [1]

Thành phần Nước biển Sông và hồ

Nồng độ mg/l Nồng độ mg/l

10 B 4500

13000 Si 5000

F 1400 100

N 250 230

P 35 20

Mo 11 1

Zn 5 20

Fe 3 670

Cu 3 7

Mn 2 7

Ni 2 0,3

Al 1 0

3.3. TÍNH KHÔNG ĐỒNG ĐỀU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC SÔNG [3]

3.3.1. Tính không đồng đều của thành phần hóa học theo chiều dài của sông.

Độ dài các con sông rất khác nhau nhưng nhìn chung nước sông khác hẳn với

các nguồn nước khác vì sông có độ dài lớn. Do đó, thành phần hóa học nước sông

rất không đồng đều. Sự không đồng đều do các yếu tố:

+ Sông chảy qua các khu vực có cấu tạo địa chất, tình hình địa lí, thủy văn khác

nhau.

+ Nguồn cung cấp nước cho sông dọc theo chiều dài của sông cũng khác nhau.

+ Hoạt động của sinh vật hai bên bờ sông dọc theo chiều dài của sông cũng

khác nhau…

3.3.2. Tính không đồng đều của theo chiều rộng của sông.

Tùy thuộc độ rộng của sông mà thành phần hóa học nước sông thay đổi nhiều

hay ít. Thông thường các con sông có độ rộng lớn, tốc độ dòng chảy nhỏ thì sự khác

biệt về thành phần hóa học nước sông theo chiều rộng là khá rõ rệt và ngược lại.

Sự khác biệt về thành phần hóa học nước sông theo chiều rộng của sông do một

số nguyên nhân sau:

+ Cấu tạo địa chất, thổ nhưỡng của hai bờ sông khác nhau.

+ Thành phần hóa học của các nguồn nước cung cấp cho sông ở hai bờ sông

khác nhau

+ Hoạt động dân cư, khu công nghiệp … của hai bờ sông khác nhau.

3.4. SỰ Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG [4]

Khi đoạn sông có nước thải đổ vào thì nói chung chất lượng nước sông sẽ bị

giảm sút. Nếu lượng ô nhiễm quá lớn thì sự pha loãng của nước sông cũng không

đủ tránh cho nước sông khỏi tình trạng ô nhiễm.

Khi có nguồn nước thải đổ vào thì các chất ô nhiêm hữu cơ sau khi pha loãng

với nước sông, trong quá trình chảy xuống hạ du, chúng sẽ dần dần bị phá hủy sinh

học của các vi khuẩn vi sinh vật có trong nước. Qúa trình phân hủy hóa khí sẽ tiêu

tốn nhiều oxy nên hàm lượng oxy hòa tan trong đoạn sông sẽ bị biến đổi dọc theo

chiều dòng chảy và dựa vào đường cong sút giảm oxy trong doạn sông ta có thể

đánh giá mức độ ô nhiễm cũng như tìm ra khu vực nào bị ô nhiễm nhiều nhất.

Nói chung, trong đoạn sông nêu trên có thể chia thành bốn vùng như hình 1.

Hình 1. Sự biến đổi nồng độ oxy hòa tan trong đoạn sông bị ô nhiễm hữu cơ.

Vùng phân rã: là vùng ngay sau cửa xã nước thải vào sông. Trong vùng này

nồng độ oxy giảm mạnh do các vi khuẩn đã sử dụng để phân hủy các chất ô nhiễm

hữu cơ có trong nước thải.

Vùng phân hủy mạnh: nồng độ oxy giảm đến mức thấp nhất. Trong vùng này

thường diễn ra các quá trình phân hủy kỵ khí ở bùn dưới đáy sông, phát sinh các khí

độc có mùi hôi thối.

Vùng tái sinh: trong vùng này các chất ô nhiễm đã giảm nên tốc độ sử dụng oxy

cho phân hủy cũng giảm thấp nhỏ hơn tốc độ bổ sung oxy do khuyếch tán từ không

khí vào nước, nên nồng độ oxy hòa tan trong nước tăng dần.

Vùng nước sạch: các chất ô nhiễm hữu cơ gần như đã bị phân hủy hết, nồng độ

oxy hòa tan được phục hồi trở lại như lúc ban đầu.

Nói chung, giá trị DOmin trong đoạn sông và vị trí của nó phụ thuộc vào các

điều kiện:

+ Lượng nạp các chất ô nhiễm vào đoạn sông.

+ Đặc điểm dòng chảy.

+ Điều kiện khí hậu, thời tiết.

+ Hệ sinh thái dòng chảy.

+ Bản chất chất ô nhiễm.

3.5. ĐỘNG THÁI CỦA CÁC CHẤT KHÍ HÒA TAN VÀ CỦA ION H+ [3]

3.5.1. Động thái của các khí hòa tan

Hàm lượng của khí hoà tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố:

• Bản chất của chất khí.

• Nhiệt độ của nước.

• Cường độ của các quá trình quang hợp trong nước.

• Thành phần của các nguồn nước bổ sung cho sông.

• Áp suất riêng phần của các chất khí trên bề mặt nước.

Thông thường hàm lượng oxy trong nước sông không vượt quá 15 mg/l và hàm

lượng CO2 không quá 30mg/l.

+ Khí oxy:

Hàm lượng oxy trong nước sông phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Nhìn chung về mùa hạ, hàm lượng oxy trong nước sông vào khoảng 6 – 8 mg/l

vì nhiệt độ cao. Về mùa đông, hàm lượng oxy vào khoảng 8 – 12 mg/l vì nhiệt độ

của nước thấp. Hàm lượng này còn phụ thuộc vào sinh vật sống trong nước và khí

hậu của khu vực sông chảy qua.

+ Khí CO2:

Động thái của khí CO2 trong nước sông tương tự như động thái của oxy.

Về mùa đông, hàm lượng CO2 cao vì vi sinh vật trong nước ít hoạt động nên

lượng CO2 được tiêu thụ ít, đồng thời nguồn nước cung cấp cho nước sông về mùa

đông là nước ngầm thường có nhiều khí CO2.

Về mùa hạ, nhiệt độ cao, hoạt động của các sinh vật nhiều nên hàm lượng CO2

giảm nhiều, chỉ vào khoảng 1 – 3 mg/l, thậm chí có lúc không còn CO2 trong nước,

nên sinh vật phải lấy CO2 trong không khí.

3.5.2 Động thái của ion H+ Hàm lượng ion H+ trong nước sông phụ thuộc nhiều vào mùa vụ.

Giá trị pH của hầu hết các con sông trong mùa đông từ 6,8 – 7,8 còn trong mùa

hạ cao hơn từ 7,8 – 8,8.

Các con sông được bổ sung bằng nguồn nước của các đầm lầy thì thường có pH

thấp (pH<6). Các con sông ở khu vực nhiệt đới vào mùa hạ độ pH có thể tăng lên

đến 9.

3.6. CÁC CHẤT RẮN

Các chất rắn bao gồm các thành phần vô vơ, hữu cơ và sinh vật được phân

thành 2 loại dựa vào kích thước:

Chất rắn không thể lọc được: Là loại có đường kính ≤ 10-6 m ví dụ: chất rắn

dạng keo, chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hoà tan).

Chất rắn có thể lọc: Loại này có đường kính > 10-6 m ví dụ như: tảo, hạt bùn,

sạn….

3.7. CÁC CHẤT HỮU CƠ

Dựa vào khả năng bị phân huỷ do vi sinh vật trong nước, ta có thể phân làm hai

nhóm:

+ Các chất dễ bị phân huỷ sinh học như các chất đường, chất béo, protein, dầu

mỡ động thực vật. Trong môi trường nước các chất này dễ bị vi sinh phân hủy tạo ra

khí cacbonic và nước.

+ Các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học như hợp chất clo hữu cơ, DDT,

lindan, các hợp chất đa vòng ngưng tụ như pyren, naphtalen, anthraxen, dioxin…

Đây là những chất có độc tính cao, bền trong môi trường nước có khả năng gây tác

hại lâu dài cho đời sống sinh vật và sức khoẻ con người.

CHƯƠNG 4. MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT

LƯỢNG NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

Để đánh giá chất lượng nước cũng như mức độ ô nhiễm nước, có thể dựa vào

một số chỉ tiêu cơ bản và quy định một số chỉ tiêu đó tuân theo luật môi trường của

mỗi quốc gia hay tiêu chuẩn quốc tế quy định cho các mục đích khác nhau. Trong

đó giá trị giới hạn được quy định rõ theo bảng sau:

Bảng 5. Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt – QCVN

08:2008/BTNMT [9]

Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn Thứ

tự A B

A1 A2 B1 B2

pH 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9 1

Oxy hoà tan (DO) ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 2 ≥ 2 mg/l

3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 20 30 50 100 mg/l

4 10 15 30 50 mg/l

5 4 6 15 25 mg/l COD BOD5 (20 oC)

+) (tính theo N)

6 0,1 0,2 0,5 1 mg/l

7 250 400 600 - mg/l

8 Amoni (NH4 Clorua (Cl-) Florua (F-) 1 1,5 1,5 2 mg/l

-) (tính theo N) -) (tính theo N)

9 0,01 0,02 0,04 0,05 mg/l Nitrit (NO2

3-) (tính theo P)

2 5 10 15 mg/l 10 Nitrat (NO3

0,1 0,2 0,3 0,5 mg/l

11 Photphat (PO4 12 Xianua (CN-) 0,005 0,001 0,002 0,002 mg/l

13 Asen (As) 0,0 0,02 0,05 0,1 mg/l

14 Cadimi (Cd) 0,005 0,005 0,01 0,01 mg/l

0,02 0,02 0,05 0,05 mg/l

15 Chì (Pb) 16 Crom III (Cr3+) 0,05 0,1 0,5 1 mg/l

17 Crom VI (Cr6+) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05

18 Đồng (Cu) mg/l 0,1 0,2 0,5 1

19 Kẽm (Zn) mg/l 0,5 1 1,5 2

20 Niken (Ni) mg/l 0,1 0,1 0,1 0,1

Sắt (Fe) 21 mg/l 0,5 1 1,5 2

Thuỷ ngân (Hg) 22 mg/l 0,001 0,001 0,001 0,002

23 Các chất hoạt động bề mặt mg/l 0,1 0,2 0,4 0,5

24 Tổng dầu, mỡ mg/l 0,01 0,02 0,1 0,3

25 Phenol mg/l 0,005 0,005 0,01 0,02

26 Hoá chất bảo vệ thực vật clo

hữu cơ:

Aldrin + Dieldrin µg/l 0,002 0,004 0,008 0,01

Endrin µg/l 0,01 0,012 0,014 0,02

BHC µg/l 0,05 0,1 0,13 0,015

DDT µg/l 0,001 0,002 0,004 0,005

µg/l Endosunfan (thiodan) 0,005 0,01 0,01 0,02

Lindan µg/l 0,3 0,35 0,38 0,34

Chlordane µg/l 0,01 0,02 0,02 0,03

Heptachlor µg/l 0,01 0,02 0,02 0,05

27 Hoá chất bảo vệ thực vật

photpho hữu cơ

Paration µg/l 0,1 0,2 0,4 0,5

Malation µg/l 0,1 0,32 0,32 0,4

28 Hoá chất trừ cỏ

2,4D µg/l 100 200 450 500

2,4,5T µg/l 80 100 160 200

Paraquat µg/l 90 1200 1800 2000

29 Tổng hoạt động phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 0,1 0,1

30 Tổng hoạt động phóng xạ β Bq/l 1 1 1 1

MPN/100ml 20 50 100 200 31 E.Coli

MPN/100ml 2500 5000 7500 10000 32 Coliform

Ghi chú: Việc phân hạng các nguồn nước mặt nhằm đánh giá và kiểm soát chất

lượng nước, phục vụ cho các mục đích sử dụng nước khác nhau:

A1 – Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt.

A2 – Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử

lí phù hợp.

B1 – Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi.

B2 – Giao thông đường thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng

thấp.

4.1. CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH [11]

4.1.1. Nhiệt độ

Nhiệt độ của nước khác nhau tuỳ theo mùa và theo nguồn nước, phụ thuộc vào không khí, giá trị dao động giới hạn rộng 4 – 40oC và thay đổi theo độ sâu. Nước ngầm có nhiệt độ tương đối ổn định 17oC – 20oC. Nhiệt độ được xác định bằng

nhiệt kế.

4.1.2. Hàm lượng cặn

Nước mặt luôn chứa lượng cặn nhất định đó là những hạt cát, hạ sét… Do dòng

nước xói rửa mang theo và các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc động, thực vật mục

nát hoà tan vào trong nước. Cùng một nguồn nước, hàm lượng cặn khác nhau theo

mùa: Mùa khô ít, mùa lũ nhiều. Hàm lượng cặn của nước ngầm chủ yếu là do cát

mịn, giới hạn tối đa 30 – 50mg/l. Hàm lượng cặn của nước sông thường dao động

lớn có khi lên đến 3000mg/l.

4.1.3. Độ màu

Độ màu do các chất humic, các hợp chất keo của sắt, nước thải của một số

ngành công nghiệp hay do sự phát triển mạnh của rong tảo trong các nguồn nước

thiên nhiên tạo nên.

Các hợp chất humic thường tạo nên màu nâu hoặc vàng cho nước, chúng có thể

là các axit funvic C10H12O5, các axit hymatomelanic C10H12O7, các axit humic

C10H18O10 hoặc các hợp chất humic C10H18O5… Có thể giảm nồng độ của các hợp

chất humic bằng các chất oxy hóa mạnh như Cl2, O3, KMnO4.

Nếu màu của nước do sắt (thường là màu nâu), mangan (màu đen) hoặc các

chất lơ lửng như tảo gây màu xanh lam, xanh lục thì có thể khử bằng làm thoáng và

lọc.

Độ màu được xác định bằng phương pháp so màu với dung dịch chuẩn, thường

dùng dung dịch K2PtCl6 + CaCl2; 1 mg/l K2PtCl6 bằng 1 đơn vị chuẩn màu. Có thể

dùng phương pháp trắc quang với dụng cụ có đường kính cường độ màu khác nhau,

so sánh với màu dung dịch chuẩn hoặc sử dụng các ống so màu.

4.1.4. Mùi và vị của nước

Các chất khí và các chất hoà tan trong nước làm cho nước có mùi, vị. Nước

thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối hoặc mùi đặc trưng cho các hóa

chất hòa tan như mùi clo, mùi amoniac, mùi hidrosunfua….

Các chất gây mùi có trong nước có thể chia thành 3 nhóm:

• Các chất gây mùi có nguồn gốc vô cơ như: NaCl, MgSO4 gây mùi mặn,

muối đồng gây mùi tanh, Cl2, ClO- gây mùi clo, H2S gây mùi trứng thối….

• Các chất gây mùi có nguồn gốc hữu cơ như: Mùi cá ươn của amin

CH3NH2, (CH3)3N…, mùi thịt thối của điamin NH2-(CH2)4- NH2….

• Các chất gây mùi từ quá trình sinh hóa, các hoạt động của vi khuẩn….

Việc xác định mùi theo quy trình, tiêu chuẩn tương đối phức tạp. Để đánh giá

sơ bộ về mùi ta có thể dùng phương pháp do viện Sức khoẻ Trung Quốc đề xuất. Chỉ tiêu mẫu thử để trong bình đặc biệt sau khi đậy kín đun 50–60oC đạt điểm

không của thang mùi.

4.1.5. Chất rắn lơ lửng

Việc xác định chất rắn lơ lửng đặc biệt quan trọng khi nghiên cứu ô nhiễm nước.

Để xác định lượng chất rắn lơ lửng trong nước người ta lọc mẫu nước qua chén Gut

rồi xác định khối lượng chất rắn có trong nước lọc. Lượng chất rắn lơ lửng bằng

hiệu giữa tổng lượng chất rắn có trong mẫu nước không lọc và mẫu lọc.

4.1.6. Độ đục

Người ta đo độ đục của nước bằng “đục kế Jackson”. Đục kế này dựa vào việc

xác định cường độ ánh sáng bị tán xạ bởi các hạt gây độ đục. Độ đục cho phép đối

với nước ăn uống là 5 đơn vị.

4.2 CÁC CHỈ TIÊU HÓA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH [2]

4.2.1. Độ cứng của nước

Độ cứng của nước do hàm lượng canxi và magie hòa tan trong nước tạo nên.

Độ cứng của nước thường không được coi là ô nhiễm vì không gây hại đến sức

khoẻ con người. Nhưng độ cứng lại gây ảnh hưởng lớn đến công nghệ và hậu quả

kinh tế. Độ cứng của nước có hai dạng chính:

• Độ cứng tạm thời do cacbonat và hidrocacbonat của canxi và magie bị kết

tủa khi đun sôi nước. Hiện tượng này rất rõ ở thành ấm đun nước.

• Độ cứng vĩnh cửu do xuất hiện các muối sunfat và clorua của Ca và Mg. Bên

cạnh hai cation này thì stronti, sắt và mangan cũng tham gia tạo độ cứng.

Xác định độ cứng của nước bằng phương pháp tính toán: Phương pháp này dựa trên

việc phân tích riêng lẻ Ca, Mg và sau đó dựa vào công thức để tính độ cứng và biểu

thị ra mg/l CaCO3

4.2.2. Hàm lượng oxy hoà tan (DO)

Oxy hoà tan trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng

lượng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các sinh vật sống trong

nước.

Oxy hoà tan trong nước phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, thành phần, tính chất

nguồn nước. Áp suất tăng, độ hoà tan của oxy vào nước tăng, khi nhiệt độ tăng thì

độ hoà tan của oxy vào nước giảm. Hàm lượng oxy hoà tan trong nước tuân theo

định luật Henry. Thông thường nồng độ oxy hòa tan ở thời điểm tới hạn là 8mg/l.

Chỉ số DO rất quan trọng để duy trì điều kiện hiếu khí và là cơ sở để xác định

nhu cầu oxy sinh học.

Khi chỉ số DO thấp, trong nước có nhiều chất hữu cơ, nhu cầu oxy hoá tăng nên

sự tiêu thụ oxy trong nước nhiều.

Khi chỉ số DO cao, trong nước có nhiều rong tảo tham gia quá trình quang hợp,

giải phóng oxy. Nhiều oxy trong nước không làm chất lượng nước xấu đi nhưng

làm ăn mòn kim loại và phá hủy bêtông.

4.2.3. Độ pH

Độ pH là một trong những chỉ tiêu cần kiểm tra đối với chất lượng nước cấp và

nước thải. Giá trị pH cho phép ta quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp

hoặc điều chỉnh lượng hóa chất trong quá trình xử lý nước như đông tụ hóa học,

khử trùng hoặc trong xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Sự thay đổi giá trị

pH trong nước có thể dẫn tới những thay đổi về thành phần các chất trong nước do

quá trình hòa tan hoặc kết tủa, hoặc thúc đầy hay ngăn chặn những phản ứng hóa

học, sinh học xảy ra trong nước.

Về mặt môi sinh, trong thiên nhiên pH ảnh hưởng đến hoạt động sinh học trong

nước, liên quan đến một số đặc tính như tính ăn mòn, tính hoà tan… Chi phối các

quá trình xử lý nước như lắng phèn, khử sắt, diệt khuẩn… Vì thế, việc xác định pH

để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kĩ thuật trong từng khâu

quản lý rất quan trọng. Độ pH phản ánh tính chất của nước là trung tính, axit hay

kiềm.

4.2.4. Độ axit Độ axit biểu thị khả năng phóng thích proton H+ của nước. Độ axit của mẫu

nước phần lớn do sự hiện diện của các loại axit yếu như axit cacbonic, axit tanic,

axit humic bắt đầu từ phản ứng phân huỷ các hợp chất hữu cơ gây ra, phần khác do

sự thuỷ phân các muối của axit mạnh như sunfat nhôm, sắt tạo thành. Đặc biệt, khi

bị các axit vô cơ thâm nhập, nước sẽ có pH rất thấp.

Nước thiên nhiên sử dụng cho nước cấp luôn duy trì một thế cân bằng giữa các

ion bicacbonat, cacbonat và khí cacbonic hoà tan, do đó nước thiên nhiên đồng thời

mang hai tính chất đối nhau: tính axit và tính kiềm. Khi bị ô nhiễm bởi các axit vô

cơ hoặc các muối axid từ khu vực hầm mỏ, đất phèn hoặc do nước thải công nghiệp,

pH thấp hơn 7 khá nhiều.

Trong thực nghiệm có 2 khoảng pH chuẩn được sử dụng để biểu thị sự khác

biệt trên. Khoảng pH thứ nhất ứng với điểm đổi màu của metyl da cam (từ 4,2 đến

4,5) đánh dấu sự chuyển biến ảnh hưởng của các axit vô cơ mạnh sang vùng ảnh

hưởng của axit cacbonic. Khoảng pH thứ 2 ứng với khoảng chuyển màu của

phenolphtalein (từ 8,2 đến 8,4) chuyển sang vùng ảnh của nhóm cacbonat trong

-

dung dịch.

CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3 → H+ + CO2

pH ═ 5 pH ═ 8,3

Độ axit trong nước ảnh hưởng tới chất lượng nước và làm ăn mòn các thiết bị

chứa cũng như đường ống dẫn nước.

4.2.5. Độ kiềm

Đặc trưng bởi các muối của axit hữu cơ như humat, bicacbonat, cacbonat,

hydrat…Trong thực tế, các muối axit yếu như: borat, silicat cũng gây ảnh hưởng lớn

đến độ kiềm. Một vài axit hữu cơ bền với sự oxy hóa sinh học như axit humic, dạng

muối có khả năng làm tăng độ kiềm. Trong điều kiện thiên nhiên thích hợp, tảo dễ

dàng xuất hiện và tồn tại đối với một vài nguồn nước mặt, quá trình phát triển và

tăng trưởng của tảo phóng một lượng đáng kể cacbonat và bicacbonat làm cho pH

tăng dần có thể tăng đến 9– 10. Những nguồn nước được xử lý với hóa chất có chứa

nhóm cacbonat cũng làm tăng giá trị pH.

Độ kiềm cao trong nước có thể gây ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật

trong nước, là nguyên nhân gây nên độ cứng trong nước. Trong kiểm soát ô nhiễm

nước thì độ kiềm là chỉ tiêu cần biết để tính toán cho quá trình trung hoà hoặc làm

mềm nước, hoặc làm mềm nước, hoặc làm đệm trung hoà axit sinh ra trong quá

trình đông tụ.

4.2.6. Độ oxy hóa

Độ oxy hóa còn gọi là nhu cầu oxy cho quá trình sinh hóa (BOD) là lượng oxy

cần thiết để vi sinh vật tiêu thụ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong

nước (đặc biệt là nước thải). Trong nước, các vi sinh vật hiện có sẽ sử dụng các chất

hữu cơ có trong nước như là nhu cầu cho tăng trưởng và sinh sản. Vì điều đó chúng

sử dụng oxy trong nước. Sự giảm oxy này hoặc hết oxy làm chết các cây thủy sinh

và các loại cá. Như vậy nước thải có thể hủy hoại toàn bộ môi trường tự nhiên. Nếu

nước không tĩnh (do dòng chảy trong sông hoặc sóng trong các hồ), oxy trong

không khí được hòa tan vào trong nước và được cung cấp cho các vi sinh vật để loại

bỏ các chất hữu cơ trong nước thải. Sự loại bỏ đó được gọi là “khả năng tự làm sạch”

của nguồn nước.

Người ta có thể đánh giá mức độ nhiễm bẩn của nước thải và nguồn nước bằng

cách đo “nhu cầu oxy”. Phương pháp đại diện nhất của hiện tượng tự nhiên tự làm

sạch là nhu cầu oxy sinh hóa.

4.2.7. Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày

Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) là lượng oxy tiêu thụ bởi vi sinh vật để oxy hóa các chất hữu cơ ở nhiệt độ 20oC trong bóng tối. Thời gian cần thiết để các vi sinh

vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ cần 21–28 ngày.

Vì lí do thời gian này rất lâu, người ta đã quy định sau 5 ngày để định nghĩa nhu

cầu oxy sinh hoá trong 5 ngày kí hiệu là BOD5. Nếu biết BOD5 thì cũng có thể tính

được giá trị của BOD20 bằng cách dùng hệ số chuyển đổi 0,684:

BOD20 ═ BOD5/0,684

Nước nguyên chất không chứa nhiều oxy hòa tan. Để đo BOD5 cần phải đưa

vào một ít chất thải vào trong một lượng lớn nước sạch bão hoà oxy sao cho sau 5

ngày vẫn còn khoảng 30%- 60% oxy hoà tan ban đầu. Mặt khác có thể loại trừ được

ảnh hưởng của lượng oxy tiêu thụ cho quá trình nitrat hoá ở giai đoạn 2. Sau khi đo

lượng oxy hoà tan trong nước sạch sau 5 ngày và oxy còn lại trong mẫu có pha

nước thải, người ta tính lượng oxy tiêu thụ bằng cách nhân kết quả với tỉ số pha

loãng.

Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh

học ô nhiễm trong nước càng lớn.

Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước có thể xảy ra qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1:

Chủ yếu oxy hóa các hợp chất cacbuahydro, quá trình này kéo dài chừng 20

ngày ở nhiệt độ 20oC

CmHm + (n+m/2) O2 → m/2 H2O + nCO2

Giai đoạn 2:

Oxy hóa các hợp chất nitơ, bắt đầu ngay sau ngày thứ 10 (có thể có trường

hợp bắt đầu từ ngày thứ 5):

Vi khuẩn nitrosomanas

- + 2H+ + 2 H2O

2 NH3 +3O2 2 NO2

-

Vi khuẩn nitrobacter

- + O2 2 NO3

2 NO2

4.2.8. Nhu cầu oxy hóa học

Chỉ số BOD là quan trọng, tuy nhiên trên thực tế, BOD không đặc trưng cho số

lượng đầy đủ chất hữu cơ có trong nước thải. Để xác định tổng lượng oxy cần thiết

người ta sử dụng phương pháp manganat hay bicromat là những tác nhân oxy hóa

mạnh. Lượng oxy sử dụng cho quá trình này gọi là nhu cầu oxy hóa học (COD).

Chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không thể bị oxi hóa sinh học, do đó

nó có giá trị oxy hóa cao hơn giá trị của BOD. Đối với nhiều loại chất thải chỉ số

BOD và COD có mối tương quan nhất định với nhau. Tỉ số COD/BOD luôn thay

đổi tuỳ thuộc vào tính chất của nước thải. Tỉ số COD/BOD càng nhỏ thì xử lý sinh

học càng dễ.

4.2.9. Chỉ số Fe

Sắt là nguyên tố phân bố rộng rãi trong đất thường ở trạng thái có độ tan thấp.

Do các phản ứng hóa học, sinh học, chúng chuyển hoá thành dạng ion hoà tan, chủ yếu là Fe(II) thấm vào nước ngầm. Khi Fe2+ tiếp xúc với oxy hay tác nhân oxy hóa, ion Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu

đỏ.

Hàm lượng sắt cao hơn 0,5 mg/l nước có mùi tanh, làm váng quần áo khi giặt,

làm hỏng các sản phẩm của ngành dệt, giấy.

Có thể xác định hàm lượng sắt bằng phương pháp hấp phụ quang phổ nguyên tử.

4.2.10. Hàm lượng mangan

Mangan (Mn) là nguyên tố khá phổ biến trong vỏ trái đất, nó được đưa vào môi

trường do quá trình rửa trôi, xói mòn và do chất thải công nghiệp luyện kim, phân

bón… Mangan có độc tính không cao nhưng có ảnh hưởng tới vị giác.

4.2.11. Các hợp chất của nitơ

Các hợp chất hữu cơ có trong nước thường tồn tại dưới dạng amoniac, nitrat và

nitơ tự do. Tồn tại những hợp chất này chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi

nguồn nước thải. Nếu có NH3 chứng tỏ nguồn nước đang nhiễm bẩn rất nguy hiểm

cho cá. Có HNO2, HNO3 chứng tỏ đã nhiễm nước bẩn quá lâu, các quá trình oxy

hoá đã kết thúc. Những hợp chất nitơ có trong nước cũng có thể do các chất vô cơ

gây nên.

-

4.2.12. Clorua (Cl )

Clo có mặt trong nước là do các chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp mà

chủ yếu là công nghiệp chế biến thực phẩm, ngoài ra do sự xâm nhập của nước biển

vào các cửa sông.

Nước có Cl- với lượng 300mg/l có thể gây cảm giác mặn. Một lượng lớn ion clo

có thể ăn mòn đường ống bằng kim loại và gây hại đến sự phát triển của động - thực

vật. Do vậy kiểm tra hàm lượng clo trong nước là rất quan trọng. Có thể xác định

hàm lượng clo trong nước bằng phương pháp dùng điện cực chọn lọc ion, phép đo

iod (chuẩn độ oxy hoá - khử), phương pháp Morh, phương pháp Fajans.

4.3. CÁC CHỈ TIÊU VỀ VI SINH VẬT [2]

4.3.1. Vi trùng và vi sinh vật

Nguồn nước thường bị nhiễm bẩn bởi vi trùng và vi khuẩn là do nước có nhiều

loại vi trùng và siêu vi trùng gây bệnh và truyền bệnh như kiết lị, thương hàn, dịch

tả, bại liệt… Chỉ tiêu về vi trùng và vi khuẩn được đặc trưng bởi số côli chuẩn độ -

số lượng vi trùng và siêu vi trùng có trong 1 ml nước.

4.3.2. Phù du rong tảo

Trong các nguồn nước mặt và nhất là trong các ao hồ thường có các loại phù du

rong tảo. Chúng ở dạng lơ lửng hay bám vào đáy hồ làm cho chất lượng nước kém

đi và khó xử lí. Ví dụ như nhóm tảo diệp lục và tảo đơn bào thường đi qua bể lắng

và đọng lại trên bề mặt vật liệu làm tăng tổn thất thuỷ lực… Các tác hại của rong

tảo ngoài việc làm tắc bể lọc, ống dẫn… Còn gây nên tình trạng thừa oxy trong

nước tăng nồng độ các chất hữu cơ gây mùi và các chất độc hại trong nước.

CHƯƠNG 5. XÁC ĐỊNH OXY HÒA TAN VÀ NHU CẦU OXY

SINH HÓA

5.1. NGUYÊN TẮC LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU [10]

5.1.1. Đại cương

Lấy mẫu là thu thập một thể tích mẫu thích hợp, sau đó xử lí, vận chuyển đến

nơi phân tích, đảm bảo chất lượng mẫu chưa thay đổi. Việc lấy mẫu và bảo quản

thận trọng, tuân thủ theo đúng quy định kỹ thuật sao cho mẫu nước vẫn giữ nguyên

những đặc tính cơ bản.

5.1.2. Mục đích lấy mẫu

- Điều tra chất lượng nước.

- Phát hiện đánh giá ô nhiễm.

- Xác định tính thích hợp cho việc sử dụng nguồn nước với nhiều mục đích

khác nhau.

-Tham gia vào quá trình quản lí nguồn tài nguyên nước.

5.1.3. Phương thức lấy mẫu

5.1.3.1. Chuẩn bị dụng cụ

Thiết bị thu mẫu: Bình chứa mẫu (bằng nhựa hay thủy tinh).

Tất cả các chai lọ để lấy và giữ mẫu cần phải rửa thật sạch, tráng lại bằng nước

cất. Trước khi lấy mẫu phải tráng lại bằng mẫu nước sông cần lấy.

Ghi nhận vào hồ sơ lấy mẫu: Chai lấy mẫu được dán nhãn, ghi chép đầy đủ

những chi tiết liên quan đến việc lấy mẫu như:

+ Thời điểm lấy mẫu (ngày, giờ)

+ Tên người lấy mẫu, vị trí lấy mẫu

+ Loại mẫu

+ Các dữ liệu về thời tiết, mực nước, dòng chảy

+ Phương pháp lấy mẫu

+ Các công trình liên hệ đến mẫu nước

+Chi tiết về phương pháp lưu giữ mẫu đã dùng

5.1.3.2. Phương pháp lấy mẫu

Đặc điểm chọn để lấy mẫu phải phụ thuộc vào đặc điểm của nguồn nước như:

Quy trình sản xuất của nhà máy, điều kiện chu kì nước thải, hệ thống xử lý nếu có.

Cụ thể:

Trong nhà máy:

Nếu nhà máy có nhiều loại hình sản xuất phải lấy mẫu theo từng loại hình loại

rồi lấy mẫu tại điểm tập trung của tất cả các loại hình trên.

Nếu có hệ thống xử lí phải lấy trước và sau khi xử lý.

Ở sông:

Phải lấy mẫu trên điểm thải 500m, 1000m; dưới điểm thải lấy theo dòng chảy

ở những địa điểm khác nhau: 100m, 500m, 1000m. Khi cần thiết phải lấy xa hơn

nữa. Độ sâu tốt nhất là 20 - 30 cm dưới mặt nước. Lấy mẫu cách bờ từ 1,5 - 2 cm.

Ở hồ chứa nước, ao, đầm:

Phải lấy mẫu ở những độ sâu và địa điểm khác nhau, không lấy mẫu ở những

nơi có rong rêu mọc.

5.1.4. Thời gian lưu trữ mẫu và bảo quản mẫu

Thời gian vận chuyển từ nơi lấy mẫu đến phòng thí nghiệm càng ngắn càng tốt.

Phương thức bảo quản mẫu nước theo chỉ tiêu phân tích được trình bày theo bảng

sau:

Bảng 6. Phương thức bảo quản và thời gian lưu trữ mẫu

Chỉ tiêu Phương thức Thời Chỉ tiêu Phương thức bảo quản Thời

phân tích bảo quản gian phân tích gian

tồn trữ tồn

tối đa trữ

tối

đa

Độ cứng Không cần DO

thiết 0,6 ml H2SO4 + 1ml 10-200C

Canxi( Ca2+) Không cần COD 2 ml/l H2SO4

thiết

Không cần Dầu và Cl- 2ml/l H2SO4; 40C

thiết mỡ

Không cần Cacbon 2 ml/l HCl, pH < 2 F-

hữu cơ

thiết Độ dẫn điện 40C 28 giờ Cyanide 40C, NaOH, pH>12

Độ acid, độ 40C 24 giờ Phenol trong tối 40C, H2SO4, pH <2

kiềm

Mùi 6 giờ N-NH3

Màu 40C 40C 40C 48 giờ N-NO2 ; 40C, H2SO4, pH <2 40C, H2SO4, pH <2

Sulphate 40C,pH <8 N-NO3 Photphate 40C 28

ngày

Thêm 2mg/l 7 ngày Fe, Mn H2S 40C 40C, H2SO4, pH

zine acetat <2

5.2. XÁC ĐỊNH OXY HÒA TAN TRONG NƯỚC

5.2.1. Ý nghĩa môi trường của oxy hoà tan [5]

Trong chất thải lỏng, oxy hòa tan là yếu tố xác định sự thay đổi xảy ra do sinh

vật hiếu khí hay kị khí. Loại thứ nhất sử dụng oxy tự do để oxy hoá các chất hữu cơ

hay vô cơ và sản xuất ra các sản phẩm cuối cùng không độc hại:

{CH2O} + O2 → CO2 + H2O + E

Ngược lại loại sinh vật kị khí thực hiện xúc tác oxy hoá chất hữu cơ tạo ra các

sản phẩm có hại:

{CH2O} + NO3

- → CO2 + N2 + E 2- → CO2 + H2S+ E

{CH2O} + SO4

{CH2O} axit hữu cơ +H2O + CO2 + E

CH4 + CO2 + E

Khí bùn ao

Vì vậy, việc đo oxy hòa tan là rất quan trọng để duy trì điều kiện hiếu khí trong

các nguồn nước tự nhiên khi tiếp nhận các chất ô nhiễm và trong quá trình xử lý

hiếu khí được thực hiện để làm sạch nguồn nước thải sinh hoạt và công nghiệp.

Việc xác định DO thường được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Nó là một

trong những thí nghiệm đơn lẻ nhất mà người kĩ sư môi trường sử dụng. Trong hầu

hết các trường hợp liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm dòng chảy, nó là sự mong

muốn để duy trì điều kiện thuận lợi cho việc tăng trưởng và sinh sản của quần thể cá

và các loài sinh vật khác.

Việc xác định DO phục vụ như cơ sở của thí nghiệm xác định BOD nhằm đánh

giá mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.

Các quá trình xử lý hiếu khí phụ thuộc vào oxy hoà tan nên thí nghiệm xác định

DO là cần thiết như công cụ để kiểm soát tốc độ thổi khí để chắc chắn rằng khối

lượng không khí được cung cấp đủ để duy trì điều kiện hiếu khí và cũng tránh việc

sử dụng quá mức không khí và năng lượng.

DO cũng là yếu tố quan trọng trong quá trình ăn mòn sắt và thép, đặc biệt trong

hệ thống phân phối nước và trong lò hơi. Tách oxy từ nước cấp cho lò hơi bằng

phương pháp vật lý và hoá học là thực tế thường gặp trong công nghiệp và năng

lượng. Thí nghiệm oxy hoà tan phục vụ như phương tiện kiểm soát.

5.2.2. Xác định oxy hòa tan trong nước theo phương pháp chuẩn độ [12]

Phương pháp azide (Winkler)

5.2.2.1. Nguyên tắc Dựa trên sự oxy hóa Mn2+ thành Mn4+ bởi lượng oxy hòa tan trong nước.

Khi cho MnSO4 và dung dịch iotdua kiềm (NaOH + KI) vào mẫu, có hai trường

hợp xảy ra:

+ Nếu không có oxy hiện diện, kết tủa Mn(OH)2 có màu trắng: Mn 2+ + 2 OH- → Mn(OH)2 ↓ + Nếu mẫu có oxy hiện diện, một phần Mn2+ bị oxi hóa thành Mn4+ kết rủa có

màu nâu

Mn2+ + 2OH- + ½ O2 → MnO2 ↓ + H2O

Hay

Mn(OH)2 + ½ O2 → MnO2 ↓ + H2O Mn4+ có khả năng oxi hoá I- thành I2 tự do trong axit. Như vậy lượng I2 được

giải phóng tương đương với lượng oxy hòa tan có trong nước. Lượng I2 này được

xác định theo phương pháp chuẩn độ bằng thiosunfat với chỉ thị hồ tinh bột.

MnO2 ↓ + 2 I- + 4H+ → Mn2+ + I2 + 2 H2O

(kết tủa nâu) (vàng nâu)

I2 +2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2 NaI

(vàng nâu) (không màu)

-, Phương pháp Winkler bị giới hạn bởi các tác nhân oxy hóa khác như: NO2 Fe3+… các tác nhân này cũng có thể oxi hóa 2I- → I2 đưa đến việc nâng cao trị số 2-, S2-… Lại khử I2 → 2I- làm thấp kết quả. Ngược lại tác nhân khử như: Fe2+, SO3

5.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng

giá trị kết quả.

- là một trong những chất thải ngăn trở thường gặp, nó không oxi - sẽ oxi hoá iotdua thành iot,

Đặc biệt NO2

hoá Mn2+ song khi môi trường có iotdua và axit, NO2

-

N2O2 được tạo thành từ phản ứng lại bị oxi hoá bởi oxi trong không khí qua mặt

thoáng dung dịch để tạo ra lại NO2

- +2 I - + 4 H+ → I2 + N2O2 + 2 H2O

- +2 H+

2 NO2

- trong mẫu điểm kết thúc chuẩn độ không xảy ra bình thường.

N2O2 + ½ O2 + H2O → 2 NO2

Do đó khi có NO2

-

Để khắc phục nhược điểm trên, phương pháp Winkler được cải tiến bằng cách:

Trong dung dịch iotdua kiềm được thêm vào một lượng nhỏ natri azit. Lượng NO2

-

+ H+ → N2 + N2O + H2O

sẽ bị loại hẳn theo quá trình sau: NaN3 + H+ → HN3 + Na+

HN3 + NO2 Để loại bỏ ảnh hưởng của Fe3+ trước khi axit hóa thêm 1 ml KF.

5.2.2.3. Dụng cụ và hóa chất

a. Dụng cụ

- Chai 1 lít.

- Chai DO

- Buret

- Bình nón

- Pipet 2 ml

- Ống đong 100 ml

b. Hoá chất cần thiết

Dung dịch MnSO4

Hòa tan 36,4g MnSO4.H2O (hoặc 40g MnSO4.2H2O hay 48g MnSO4.4H2O

hay 42g MnCl2) trong nước cất rồi pha loãng thành 100ml, lọc lấy phần dung dịch,

sau đó định mức lại 100ml.

Dung dịch kiềm iodua – azit:

Hòa tan 50g NaOH (hay 70g KOH) và 13,5g NaI (hay 15g KI) vào 50ml nước

cất 2 lần, sau đó thêm 1g NaN3 hòa tan sẵn trong 4ml nước cất. Sau đó, định mức

lại thành 100ml.

Dung dịch Na2S2O3 0,025N

Pha dung dịch Na2S2O3 0,1N: Hòa tan 25g Na2S2O3.5H2O trong nước cất,

thêm 1g NaOH hay 5ml CHCl3, pha loãng thành 1 lít. Chuẩn lại dung dịch bằng

K2Cr2O7.

Lấy 250ml dung dịch Na2S2O3 0,1N pha thành 1 lít ta thu được Na2S2O3

0,025N.

Chỉ thị hồ tinh bột:

Lấy 5– 6g tinh bột hòa tan vào vài ml nước, đổ vào 1 lít nước sôi, đun sôi vài

phút, để qua đêm. Thêm 1 lượng nhỏ chất bảo quản (vd: 1,3ml axit salicylic, vài

giọt toluen, rượu amilic, clroform…).

Dung dịch KF: 40g KF.2H2O hòa tan thành 100ml.

Dung dịch KAl(SO4)2.12H2O 10%.

H2SO4 đặc.

Dung dịch NH3 đặc (25%).

5.2.2.4. Tiến hành

a. Nếu có chất lơ lửng thì cần loại bỏ:

Dùng xiphông lấy mẫu vào đầy chai nút mài nhẵn có dung tích là 1 lít (đầu

xiphông để sát đáy chai, trong khi chai đầy dần thì từ từ rút lên và tiếp tục cho chảy

tràn vào khoảng 100ml).

Dùng pipet thêm vào chai trên 10ml dung dịch KAl(SO4)2.12H2O 10% và 2ml

dung dịch NH3 đặc.

Đậy chai sao không có bọt khí.

Lắc lộn chai khoảng 1 phút, để lắng ở nơi cách xa nguồn nhiệt và không có

ánh sáng mặt trời rọi trực tiếp.

Sau 10 phút, dùng xiphông chuyển phần nước trong bên trên kết tủa vào đầy

chai cố định oxy. Đậy nút gạt bỏ phần nước bên trên ra, thể tích mẫu là 300ml.

Chú ý: không để bọt khí bám xung quanh thành chai bằng cách: Khi đã cho

mẫu vào được nửa chai thì lắc nhẹ, sau đó tiếp tục cho mẫu vào cho đến khi tràn

đầy chai.

b. Mở nút chai lần lượt thêm vào bên dưới mặt thoáng mẫu bằng pipet (đầu

pipet ở giữa chai, vừa cho dung dịch vào chai vừa rút pipet lên):

- 2ml dung dịch MnSO4

- 2ml dung dịch kiềm iodua – azit.

Đậy nút sao cho không có bọt khí, lắc chai ít nhất 20s (khoảng 15 lần).

c. Để yên tới khi kết tủa lắng hoàn toàn, lắc đều chai thêm 1 lần nữa. Nếu nước

lợ hay nước mặn thời gian đảo chai ít nhất là 2 phút.

d. Đợi kết tủa lắng yên hoàn toàn.

e. Cẩn thận mở nút rồi thêm vào 2ml H2SO4 đặc bằng pipet (để đầu pipet gần

lớp kết tủa, vừa cho axit chảy vừ rút dần pipet lên). Phần chất lỏng bên trên tràn ra

ngoài không ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

Nếu Fe3+ > 100ppm (mg/l), thêm 1ml KF trước khi axit hóa.

f. Đậy nút rửa chai dưới vòi nước, đảo chai hòa tan hoàn toàn kết tủa.

g. Chuẩn 204ml dung dịch trong chai (tương đương 200ml mẫu nước) bằng

dung dịch Na2S2O3 0,025N đến màu vàng rơm nhạt, thêm 1– 2ml chỉ thị hồ tinh bột

và chuẩn đến khi mất màu xanh. Hồ tinh bột chỉ được thêm khi màu vàng rơm thật

nhạt.

h. Kết quả

mg/l (ppm) O2 hòa tan : DO = V.N. 8000/Vo

Với:

V: thể tích Na2S2O3

N: nồng độ đương lượng của Na2S2O3

Vo : thể tích mẫu nước đem chuẩn độ

5.2.3. Xác định oxy hòa tan trong nước bằng phương pháp điện cực oxy hoà

tan – máy đo oxy

Đây là phương pháp được dùng phổ biến hiện nay. Máy đo DO được dùng để

xác định nồng độ oxy hoà tan ngay tại hiện trường. Điện cực của máy đo DO hoạt

động theo nguyên tắc: Dòng điện trong điện cực tỷ lệ với lượng oxy hòa tan trong

nước khuếch tán qua màng điện cực, trong lúc đó lượng oxy khuếch tán qua màng

lại tỉ lệ với nồng độ của oxy hòa tan. Đo cường độ dòng điệnxuất hiện này cho phép

xác định được DO.

5.3. XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY SINH HÓA (BOD) TRONG NƯỚC [12]

5.3.1. Ý nghĩa môi trường

BOD được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật môi trường. Nó là chỉ tiêu xác định

mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp qua chỉ số oxy dùng để

khoáng hóa các chất hữu cơ… Ngoài ra BOD còn là một trong những chỉ tiêu quan

trong để kiểm soát ô nhiễm dòng chảy. BOD còn liên quan đến việc đo lượng oxy

tiêu thụ do vi sinh vật khi phân huỷ chất hữu cơ có trong nước thải. Do đó BOD còn

được ứng dụng để ước lượng công suất các công trình xử lý sinh học cũng như đánh

giá hiệu quả của các công trình đó.

5.3.2. Nguyên tắc

Sử dụng loại chai đo đặc biệt có thể tích 300ml, cho mẫu đã pha loãng vào đầy chai. Đo hàm lượng DO ban đầu và DO sau 5 ngày ủ ở nhiệt độ 20oC. Lượng oxy

do sinh vật sử dụng chính là BOD5.

5.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng

Vi sinh vật nitrat hoá sẽ sử dụng oxy để oxi hóa nitơ vô cơ, do đó có thể làm

thiếu hụt oxy hòa tan trong nước dẫn đến việc đo BOD không còn chính xác.

5.3.4. Dụng cụ và hóa chất

5.3.4.1. Dụng cụ - Tủ điều nhiệt ở 20oC ± 1oC

- Ống đong1000ml

- Chai BOD

- Buret

- Pipet

- Bình định mức

- Ống nghiệm

5.3.4.2. Hóa chất

- Dung dịch đệm photphat pH ═ 7,2: Hòa tan 0,85 g KH2PO4, 2,175g

K2HPO4, 3,34g Na2HPO4.7H2O và 0,17g NH4Cl trong 50ml nước cất và pha loãng

thành 100ml.

- Dung dịch MgSO4: Hòa tan 2,25g MgSO4.7H2O trong nước cất, định mức

thành 100ml.

- Dung dịch CaCl2: Hòa tan 2,75g CaCl2 khan trong nước cất, định mức

thành 100ml.

- Dung dịch FeCl3: Hòa tan 0,25g FeCl3.6H2O trong nước cất, định mức

thành 1l.

- Dung dịch H2SO4 1N hoặc NaOH.

- Dung dịch KI 10%

- Dung dịch Na2SO3 0,0125N: Hòa tan 1,575g Na2SO3 trong 1l nước cất.

- Dung dịch axit axetic (1:1) hay H2SO4 (1:50).

5.3.5. Tiến hành

5.3.5.1. Chuẩn bị nước pha loãng

Sục không khí vào nước cất cho bão hòa oxi. Cho thể tích nước bão hòa vào

chai thích hợp, thêm 1 ml mỗi dung dịch: Đệm photphat, MgSO4, CaCl2, FeCl3,

vào pha loãng thành 1l, lắc đều. Chú ý không làm nhiễm bẩn dung dịch, đặc biệt bởi

các chất hữu cơ chất oxi hóa, chất khử hoặc kim loại.

5.3.5.2. Chuẩn bị mẫu

Nếu mẫu có hàm lượng clo dư đáng kể: Để yên 1- 2 giờ để đuổi clo. Nếu không

hiệu quả, thêm 10ml axit axetic (1:1) hay H2SO4 (1:50) và 10 ml KI 10% trong 1l

mẫu rồi chuẩn độ bằng Na2SO3 0,0125N với chỉ thị hồ tinh bột, chú ý không dùng

dư Na2SO3.

Trước khi pha loãng, trung hòa đến khi mẫu nước có giá trị pH từ 6,5- 7,5.

5.3.5.3 Kỹ thuật pha loãng  0,1%-1% cho nước thải công nghiệp nhiễm bẩn nặng.

 1%-5% cho nước cống chưa xử lý hoặc đã để lắng.

 5%-25% cho nước đã bị oxi hóa.

 25%-100% cho các dòng sông ô nhiễm.

5.3.5.4 Cách xác định

Chiết mẫu đã pha loãng vào hai chai: Một chai xác định DO sau khi pha loãng

(DO0), chai còn lại để ủ ở 200C, xác định DO sau 5 ngày ủ (DO5).

5.3.5.5 Kết quả:

BOD5 = (DO0 - DO5).P

DO0 : DO của mẫu nước xác định (đã pha loãng) trước khi ủ. DO5 : DO của mẫu nước xác định (đã pha loãng) sau khi ủ 5 ngày ở 200C

P: hệ số pha loãng

P = (Vm + Vpl)/ Vm

CHƯƠNG 6. THỰC NGHIỆM

6.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THÔNG SỐ LẤY MẪU

6.1.1 Địa điểm

Mẫu được lấy bằng thùng nhựa 5 lít ( đã rửa sạch và tráng lại bằng nước sạch,

sau đó tráng lại bằng mẫu nước), tại các địa điểm sau:

Mẫu 1: Mẫu ở cầu Khánh Hội.

Mẫu 2: Mẫu ở cầu Nguyễn Văn Cừ.

Mẫu 3: Mẫu ở cầu Chà Và.

Mẫu 4: Mẫu ở cầu Lò Gốm.

Mẫu 5: Mẫu ở cầu Rạch Cây.

Mẫu 6: Mẫu ở cầu Thị nghè.

Mẫu 7: Mẫu ở cầu Khánh Dư.

Mẫu 8: Mẫu ở cầu Công Lý.

Mẫu 9: Mẫu ở cầu số 8.

Mẫu 10: Mẫu ở cầu số 1.

Hình 2. Sơ đồ địa điểm lấy mẫu nước

6.1.2 Các thông số của mẫu lúc lấy mẫu

Bảng 7. Các thông số lúc lấy mẫu tại các điểm thuộc kênh Tàu Hủ – Bến Nghé.

Cầu Cầu Chà Cầu Lò Cầu Rạch Cầu Khánh Nguyễn Mẫu Và Gốm Cây Hội Văn Cừ

Lần 1 13/11/2012 Ngày

lấy Lần 2 30/11/2012

mẫu Lần 3 14/12/2012

Lần 1 06h15 06h15 06h15 06h15 06h20 Thời

gian Lần 2 06h00 06h00 06h00 06h00 06h05 lấy

mẫu Lần 3 16h50 16h50 16h50 16h50 17h00

Nước đen, Nước đen, Nước hơi Nước vàng Nước

có nhiều có chất lơ đục, mùi nhạt, không trong,

chất lơ lửng, nặng tanh, cặn mùi không mùi, Lần 1

lửng, nặng mùi nhiều ít cặn Trạng

mùi thái

mẫu Nước đen, Nước đen, Nước hơi Nước Nước

nước có nhiều có chất lơ đục, mùi trong, trong,

chất lơ lửng, nặng tanh, cặn không mùi, không mùi, Lần 2

lửng, nặng mùi nhiều ít cặn

mùi

Nước đen, Nước đen, Nước hơi Nước Nước hơi

có nhiều có chất lơ trong, cặn trong, đục, không

chất lơ lửng, nặng nhiều không mùi, mùi, ít cặn Lần 3

lửng, nặng mùi

mùi

Chú ý:

Thời gian lấy mẫu lần I đã sau giờ nước lớn 3 giờ. (Tuy nhiên nước vẫn đầy

sông).

Thời gian lấy mẫu lần II đã sau giờ nước lớn 3 giờ. (Tuy nhiên nước vẫn đầy

sông và đêm trước ngày lấy mẫu có mưa).

Thời gian lấy mẫu lần III đúng giờ nước lớn. (Nước lên rất cao đạt mốc 3,9 m).

Bảng 8. Các thông số lúc lấy mẫu tại các điểm thuộc kênh Nhiêu Lộc – Thị

Nghè.

Cầu Thị Cầu Khánh Cầu Công Mẫu Cầu số 8 Cầu số 1 Nghè Dư Lý

28/12/2012

Lần 1 Ngày

lấy 13/01/2013 Lần 2

mẫu 26/01/2013 Lần 3

Lần 1 17h10 17h10 17h10 17h10 17h15 Thời

gian Lần 2 17h40 17h40 17h40 17h40 17h45 lấy

mẫu Lần 3 16h45 16h45 16h45 16h45 16h50

Nước Nước Nước hơi Nước đen, Nước đen, Trạng Lần 1 trong, trong, mùi đục, mùi nặng mùi, nặng mùi, thái

mẫu không mùi, nhẹ, ít cặn nhẹ, có nhiều cặn nhiều cặn

nước có cặn nhiều bo bo

Nước đen, Nước Nước đen, nặng mùi, Nước hơi Nước trong, nặng mùi, nhiều cặn, đục, mùi trong, mùi Lần 2 không mùi, nhiều cặn có nhiều nhẹ nhẹ, ít cặn có cặn bo bo

Nước hơi Nước đen, Nước đen, Nước hơi Nước hơi vàng, nặng mùi, nặng mùi, đục, mùi vàng, mùi Lần 3 không mùi, nhiều cặn nhiều cặn nhẹ nhẹ, ít cặn ít cặn

Chú ý:

Thời gian lấy mẫu cả 3 lần đều đúng giờ nước lớn. (Lần II nước lên rất cao đạt mốc 3,9 m).

6.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH CHUẨN

6.2.1 Xác định chính xác nồng độ dung dịch Na2S2O3 theo K2Cr2O7

6.2.1.1 Nguyên tắc

-. Chuẩn độ I3

Lấy một thể tích chính xác dung dịch chuẩn K2Cr2O7 cho phản ứng với lượng - trực dư KI trong môi trường axit để tạo ra lượng tương đương I3

tiếp bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột.

−

−

+

+

2

3

+

+

→

+

+

I

6

14

Cr 2

3

I

7

2

H O 2

H −

Cr O 7 2 − + →

3

I

3

I

3

I

2

3

−

−

+

+

−

2

3

+

+

→

+

+

9

I

14

H

Cr 2

3

I

7

Phản ứng thay thế tương đương:

Cr O 2 7

3

H O 2

2- + 3I-

Có thể viết:

-+2S2O3

2- → S4O6

Phản ứng chuẩn độ: I3

6.2.1.2 Tiến hành

Hút 10ml K2Cr2O7 0,025N cho vào erlen 250ml, thêm 15ml nước cất và 4ml

H2SO4 1N, 2ml Na2CO3, 6ml KI 10%. Đậy kín và để yên 10 phút để khử hoàn

toàn K2Cr2O7.

Chuẩn độ dung dịch thu được bằng Na2S2O3 0,025 N đến khi có màu vàng

rơm. Sau đó, thêm từng giọt hồ tinh bột cho tới khi có màu xanh chàm rõ rệt, vừa

thêm vừa lắc đều.

Tiếp tục nhỏ từng giọt Na2S2O3 xuống cho đến khi dung dịch mất màu xanh

chàm. Ghi thể tích V.

Cách tính:

CN (Na2S2O3) =

CN(K2Cr2O7).V(K2Cr2O7) V(Na2S2O3)

6.2.1.3 Kết quả

Bảng 9. Kết quả chuẩn độ dung dịch Na2S2O3

Lần 1 Lần 2 Lần 3

V1 ̣ ́(ml) 10,2 10,1 10,1 ̣ ́

5/204 5/202 5/202

C

N Na S O 2 2 3

̣(N)

6.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ION TRONG NƯỚC ĐẾN QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH DO

─ [6]

Bảng 10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các ion Fe3+, Fe2+, NO2

Sai số Ion khảo sát Nồng độ DO0 (mg O2/l) DO (mg O2/l)

(%) Không có ion khảo sát có ion khảo sát

Fe3+ 50 mg/l 7,34 7,51 +2,32

Fe2+ 1,5 mg/l 7,21 7,06 -2,08

─

0,6 mg/l 7,26 7,42 +2,14 NO2

Nhận xét: Qua bảng số liệu trên cho thấy:

Hàm lượng Fe3+ trong mẫu nước gây ảnh hưởng đến quá trình xác định DO là 50 mg/l (sai số+2,32 %). Fe2+ gây ảnh hưởng đến quá trình xác định DO khi có

hàm lượng là 1,5 mg/l (sai số -2,08%). Theo số liệu khảo sát hàm lượng sắt tổng

cộng trong mẫu nước sông cao nhất không quá 1 mg/l (theo đề tài của sinh viên Chu Thị Kim Hương niên khóa 2009-2013). Như vậy hàm lượng của các ion Fe3+, Fe2+

─ trong mẫu nước gây ảnh hưởng đến quá trình xác định DO là

gây ảnh hưởng đến quá trình xác định DO lớn hơn so với hàm lượng thực tế của các ion này có mặt trong nước sông đem phân tích, nên hàm lượng của các ion Fe3+, Fe2+ có mặt trong mẫu phân tích không gây ảnh hưởng đến quá trình xác định DO.

Hàm lượng NO2

0,6 mg/l (sai số +2,14 %). Hàm lượng giới hạn cho phép của ion này trong nước ─ có mặt trong nước sông không gây không quá 0,1 mg/l. Vậy hàm lượng của NO2

─ gây ảnh

ảnh hưởng đến quá trình xác định DO.

Như vậy qua quá trình khảo sát, hàm lượng các ion Fe3+, Fe2+, NO2

hưởng đến quá trình xác định DO đều lớn hơn so với hàm lượng của các ion này có

trong các mẫu nước sông đem phân tích. Nên trong quá trình xác định DO của mẫu

nước sông ta không cần che các ion này, vì hàm lượng của chúng có mặt trong nước

sông không đủ để gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích DO.

6.4. XÁC ĐỊNH DO TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP WINKLER

6.4.1 Tiến hành

- Dùng xiphông lấy mẫu vào đầy chai nút mài nhẵn có dung tích là 1 lít (đầu xi

phông để sát đáy chai, trong khi chai đầy dần thì từ từ rút lên và tiếp tục cho chảy

tràn vào khoảng 100ml).

- Dùng pipet thêm vào chai 10 ml dung dịch KAlSO4.12H2O 10% và 2 ml dung

dịch NH3 đặc.

- Đậy chai sao cho không có bọt khí.

- Lắc lộn chai khoảng 1 phút, để lắng ở nơi cách xa nguồn nhiệt và không có

ánh sáng mặt trời rọi trực tiếp.

- Sau 10 phút, dùng xi phông chuyển phần nước trong bên trên kết tủa vào đầy

chai cố định oxi. Đậy nút gạt bỏ phần nước bên trên ra, thể tích mẫu là 300 ml. Khi

đã cho mẫu vào được nửa chai thì lắc nhẹ, sau đó tiếp tục cho mẫu vào đến khi tràn

đầy chai.

- Sau đó, mở nút chai lần lượt thêm vào bên dưới mặt thoáng mẫu bằng pipet

(đầu pipet ở giữa chai vừa cho dung dịch vào chai vừa rút pipet lên):

+ 2ml dung dịch MnSO4

+ 2ml dung dịch kiềm iodua – azit

- Đậy nút sao cho không có bọt khí, lắc chai ít nhất 20s (khoảng 15 lần).

- Để yên đến khi kết tủa lắng hoàn toàn, lắc đều chai thêm 1 lần nữa. nếu nước

lợ hay nước mặn thì thời gian đảo chai ít nhất là 2 phút.

Đợi kết tủa lắng yên hoàn toàn.

- Cẩn thận mở nút rồi thêm vào 2 ml H2SO4 đặc bằng pipet (để đầu pipet xuống

gần lớp kết tủa rồi vừa cho axit chảy vừa rút dần pipet lên). Phần chất lỏng trong

suốt ở bên trên tràn ra ngoài không ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

Đậy nút, rửa chai dưới vòi nước, đảo chai hòa tan hoàn toàn kết tủa.

- Chuẩn 204 ml dung dịch trong chai (tương đương 200ml mẫu nước) bằng

dung dịch Na2S2O3 đến màu vàng rơm nhạt. Thêm 1-2ml hồ tinh bột và chuẩn đến

khi mất màu xanh. Hồ tinh bột chỉ được thêm khi màu vàng rơm thật nhạt.

6.4.2 Kết quả

Bảng 11. Kết quả phân tích DO trong lần phân tích I

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

VNa2S2O3 (5/204N) (ml)

3,3 2,3 1,1 1,0 0,6

DO (mg O2/l) 3,24 2,25 1,09 0,98 0,59

Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

VNa2S2O3 (5/202N) (ml)

4,0 3,0 1,8 0,5 0,5

DO (mg O2/l) 3,96 2,97 1,78 0,50 0,50

Bảng 12. Kết quả phân tích DO trong lần phân tích II

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

VNa2S2O3 (5/204N) (ml)

4,0 2,7 1,8 0,5 1,0

DO (mg O2/l) 3,92 2,65 1,76 0,49 0,98

Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

VNa2S2O3 (5/202N) (ml)

4,5 4,2 3,5 1,3 0,8

DO (mg O2/l) 4,46 4,16 3,47 1,29 0,79

Bảng 13. Kết quả phân tích DO trong lần phân tích III

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

VNa2S2O3 (5/202N) (ml)

4,2 4,0 2,8 1,2 0,8

DO (mg/l) 4,16 3,96 2,77 1,19 0,79

Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

VNa2S2O3 (5/202N) (ml)

4,2 3,5 2,1 0,8 0,5

DO (mg/l) 4,16 3,47 2,08 0,79 0,50

4.5

4

3.5

3

Lần 1

2.5

Làn 2

2

Lần 3

1.5

1

0.5

0

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

mg/l 5

Hình 3: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi DO trong các lần phân tích ở mỗi mẫu.

Nhận xét:

Đối với mẫu nước thuộc kênh Tàu Hủ – Bến Nghé.

Nhìn chung giá trị DO giảm dần từ mẫu 1 đến mẫu 5 do các mẫu càng nằm sâu

trong đất liền nên mức độ trao đổi nước với sông lớn ngày càng khó hơn. Giá trị DO

ở các vị trí lấy mẫu nước tăng dần ở hai lần lấy mẫu sau. Giá trị DO lần III cao nhất

và tăng vọt so với lần I và II do lần III do mẫu nước được lấy đúng giờ nước lớn,

triều cường đạt mốc 3,9m.

Mẫu 1 (mẫu ở cầu Khánh Hội): do tiếp giáp với sông Sài Gòn, có sự trao đổi

nước thường xuyên hơn với sông lớn nên có giá trị DO cao nhất trong 5 mẫu, ít thay

đổi và dao động trong khoảng 3,3-4,2 mg/l. Tuy nhiên, vẫn chưa thể sử dụng nước ở

địa điểm này để phục vụ cho mục đích sinh hoạt, tưới tiêu nhưng có thể sử dụng

vào mục đích khác như nuôi trồng thủy sản hay giao thông, du lịch đường thủy.

Mẫu 2 (mẫu ở cầu Nguyễn Văn Cừ): Giá trị DO đã giảm mạnh so với mẫu 1,

DO ở lần I, II trong khoảng 2-3 mg/l vì đoạn rạch này tiếp nhận các nguồn nước

thải từ các khu dân cư thuộc Quận 1, Quận 4, Quận 5. Tuy nhiên, DO lần III cao

hơn hẳn do triều cường đạt mốc 3,9m nên khu vực này còn tiếp nhận thêm nguồn

nước bổ sung từ kênh Tẻ. Mặc dù DO của mẫu 2 đã giảm so với mẫu 1 nhưng vẫn

cao hơn so với DO các mẫu 3,4,5 vì các đô thị ở Quận 1 và Quận 4 đã được quy

hoạch, di dời.

Mẫu 3 (mẫu ở cầu Chà Và): Giá trị DO xuống thấp so với mẫu 1 và 2, dao

động quanh 1,1-2,8 mg/l. Mẫu này nằm khá sâu trong đất liền, khó trao đổi nước

với sông lớn. Ngoài ra, khúc sông này còn nhận nước thải từ nhiều nguồn như Chợ

Kim Biên, Chợ Bình Tây, Chợ Xóm Củi…

Mẫu 4 (mẫu ở cầu Lò Gốm): Giá trị DO xuống rất thấp, khoảng 0,5-1,2 mg

O2/l. Do mẫu này nằm sâu trong đất liền, khó trao đổi với nước sông lớn. Ngoài ra,

khúc sông này còn nhận thêm nước thải từ kênh Ruột Ngựa, rạch Ông Buông chảy

qua nhiều khu vực có nhiều xí nghiệp, nhà máy như: xí nghiệp Chế Biến Hàng Xuất

Khẩu Cầu Tre, Thực Phẩm Xuất Khẩu, Chế Biến Nông Sản Hòa Thạnh, Xí Nghiệp

Giấy…

Mẫu 5 (mẫu ở cầu Rạch Cây): Giá trị DO của mẫu nước tại khu vực này nằm

trong khoảng 0,6-1,0 mg O2/l. Giá trị DO ở đây xấp xỉ với giá trị DO ở mẫu 4 (do

vị trí 2 mẫu này cũng gần nhau khoảng 1 km) nhưng thấp hơn một chút vì mẫu 5 ở

cuối sông rất khó trao đổi nước với sông lớn, diện tịch sông thu hẹp, độ thông

thoáng thấp.

Đối với các mẫu nước thuộc kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.

Nhìn chung giá trị DO có xu hướng giảm dần khi mẫu càng nằm xa sông Sài

Gòn. Giá trị DO lần 2 cao nhất và tăng vọt ở các mẫu là do trước đó có công nhân

vớt rác, lục bình và triều cường cũng đạt mốc 3,9m. Nhìn nhận tương đối, giá trị

DO các mẫu nước 6-10 cao hơn so với các mẫu 1-5 do mẫu nước được lấy đúng giờ

nước lớn. Mặt khác, dự án vệ sinh môi trường lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè (giai

đoạn 1) đã hoàn thành với 9 km tuyến cống bao có đường kính từ 2,5 đến 3m cùng

với 36 giếng chính và 59 thiết bị tách dòng để thu nước dọc kênh, 1 trạm bơm có lược rác với công suất 64.000 m3/giờ. Công trình cũng đã lắp đặt gần 16km bờ kè đứng bằng cừ bản bê tông dự ứng lực và nạo vét gần 1,1 triệu m3 đất, gia cố 16 cây

cầu dọc tuyến kênh…cũng đã cải thiện tình trạng ô nhiễm nguồn nước.

Mẫu 6 (cầu Thị Nghè): Giá trị DO của nguồn nước tại khu vực này nằm trong

khoảng 4,0 - 4,5 mg/l cao hơn giá trị DO của mẫu nước tại cầu Khánh Hội không

đáng kể vì 2 mẫu nước này đều tiếp giáp và trao đổi nước thường xuyên với sông

Sài Gòn. Nhìn nhận tương đối, giá trị DO ở vi trí này cao hơn giá trị năm trước (3,8 - 4,1) [6] do dự án vệ sinh môi trường lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè đã hoàn thành.

Mẫu 7 (cầu Khánh Dư): Giá trị DO nằm trong khoảng 3 tới 4,2 mg O2/l. Theo

QCVN 08:2008/BTNMT mẫu nước khu vực này có thề dùng cho mục đích tưới tiêu,

giao thông, du lịch đường thủy…Do mẫu nước này cũng nằm khá gần sông Sài Gòn

nên khả năng trao đổi nước cao hơn mẫu 8, 9, 10.

Mẫu 8 (cầu Công Lý): DO bắt đầu giảm mạnh so với mẫu 6 và 7, trong khoảng

1,8 – 3,5 mg O2/l do vị trí này cách sông Sài Gòn khá xa hơn 3km. Mặt khác lại tiếp

nhận lượng nước thải từ nhiều khu dân cư như quận 3, quận 1, quận Phú Nhuận….

Mẫu 9 và Mẫu 10 (cầu số 8 và cầu số 1): DO xuống rất thấp so với các mẫu

còn lại, có lúc chỉ còn khoãng 0,5 mg/l. Do vị trí này nằm sâu trong đất liền cách

sông Sài Gòn hơn 6km, lại nằm cuối kênh nên thường xuyên đọng rác và lục bình.

Khi triều xuống thì nước ở khu vực này chưa kịp chảy ra sông Sài Gòn thì triều lên

lần 2 đã tràn vào nên mẫu nước ở 2 vị trí này rất khó thay đổi. Mặt khác, kênh

Nhiêu Lộc – Thị Nghè hẹp dần nên sự pha loãng và độ thông thoáng kém.

6.5. XÁC ĐỊNH BOD TRONG NƯỚC

6.5.1. Chuẩn bị nước pha loãng

Sục không khí vào nước cất cho bão hòa oxi. Cho thể tích nước bão hòa vào

chai thích hợp, thêm 1 ml mỗi dung dịch: đệm photphat, MgSO4, CaCl2, FeCl3, vào

pha loãng thành 1l, lắc đều. Chú ý không làm nhiễm bẩn dung dịch, đặc biệt bởi các

chất hữu cơ chất oxi hóa, chất khử hoặc kim loại.

6.5.2. Chuẩn bị mẫu

Nếu mẫu có hàm lượng clo dư đáng kể: để yên 1- 2 giờ để đuổi clo. Nếu

không hiệu quả, thêm 10 ml axit axetic (1:1) hay H2SO4 (1:50) và 10 ml KI 10%

trong 1l mẫu rồi chuẩn độ bằng Na2SO3 0,0125N với chỉ thị hồ tinh bột, chú ý

không dùng dư Na2SO3.

Trước khi pha loãng, trung hòa đến khi mẫu nước có giá trị pH từ 6,5- 7,5.

6.5.3. Kỹ thuật pha loãng:

 0,1%-1% cho nước thải công nghiệp nhiễm bẩn nặng.

 1%-5% cho nước cống chưa xử lý hoặc đã để lắng.

 5%-25% cho nước đã bị oxi hóa.

 25%-100% cho các dòng sông ô nhiễm.

6.5.4. Cách xác định

Chiết mẫu đã pha loãng vào hai chai: Một chai xác định DO sau khi pha loãng

(DO0), chai còn lại để ủ ở 200C, xác định DO sau 5 ngày ủ (DO5).

6.5.5. Kết quả

BOD5 = (DO0 - DO5).P

P = (Vm + Vpl)/ Vm

Bảng 14. Kết quả phân tích BOD trong lần phân tích I

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

DO0(mg O2/l) 7,06 7,16 7,16 7,06 7,06

DO5 (mg/l) 5,00 4,61 3,73 2,25 2,06

P pha loãng 7 9 11 11 11

BOD5 (mg/l) 10,55 22,95 37,73 52,91 55,00

Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

DO0 (mg/l) 7,03 7,03 7,13 7,13 7,13

DO5 (mg/l) 5,00 4,51 4,06 1,49 2,08

P pha loãng 5 7 9 11 11

BOD5 (mg/l) 10,15 17,64 27,63 62,04 55,55

Bảng 15. Kết quả phân tích BOD trong lần phân tích II

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

DO0 (mg/l) 7,06 7,06 7,16 7,16 7,16

DO5 (mg/l) 4,75 4,26 3,43 1,27 1,96

P pha loãng 5 7 9 11 11

BOD5 (mg/l) 11,15 19,60 33,57 64,79 57,20

Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

DO0 (mg/l) 7,13 7,03 7,13 7,13 7,13

DO5 (mg/l) 5,35 3,86 3,96 2,67 2,67

P pha loãng 5 5 7 11 11

BOD5(mg O2/l) 8,90 15,85 22,19 49,06 49,06

Bảng 16. Kết quả phân tích BOD trong lần phân tích III

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5

DO0 (mg/l) 7,03 7,03 7,03 7,13 7,13

DO5 (mg/l) 5,25 4,95 2,97 2,38 2,38

P pha loãng 5 5 7 11 11

BOD5 (mg/l) 8,90 14,77 28,42 52,25 52,25

Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

DO0 (mg/l) 7,03 7,13 7,13 7,13 7,13

DO5 (mg/l) 5,15 4,75 4,75 2,97 2,48

P pha loãng 5 7 9 11 11

BOD5 (mg/l) 9,40 16,66 21,42 45,76 51,15

70

60

50

40

Lần 1

Lần 2

30

Lần 3

20

10

0

Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Mẫu 10

mg/l

Hình 5. Biểu đồ biểu diễn lượng BOD trong mỗi mẫu trong các lần phân tích.

Nhận xét: Nhìn chung giá trị BOD5 còn khá cao và có xu hướng tăng dần khi mẫu

càng sâu trong đất liền. Giá trị BOD5 các mẫu thuộc kênh Tàu Hủ – Bến Nghé cao

hơn các mẫu ở kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.

Mẫu 1 (mẫu ở cầu Khánh Hội): Mẫu nước lấy ở ngã 3 sông Sài Gòn, điểm cuối

rạch Bến Nghé, thường xuyên được trao đổi, thay mới nên giá trị BOD5 thấp nhất

trong các 5 mẫu đầu, dao động trong khoảng 8,9 – 10,55 mg/l. Tuy nhiên, theo

QCVN 08:2008/BTNMT mẫu nước này vẫn chưa thể dùng cho mục đích sinh hoạt

mà chỉ dùng để tưới tiêu hoặc giao thông, du lịch…

Mẫu 2 (mẫu ở cầu Nguyễn Văn Cừ): Giá trị BOD5 dao động trong khoảng 14,77

– 19,60 mg/l. Theo chỉ tiêu đánh giá BOD thì chất lượng nước ở đây còn thấp, ô

nhiễm chất hữu cơ cao do cầu Nguyễn Văn Cừ còn chịu ảnh hưởng của nguồn nước

ô nhiễm từ Kênh Tẻ (các hộ dân cư vẫn còn sinh sống ven sông, lấn chiếm khoảng

không trên sông để xây nhà).

Mẫu 3 (mẫu ở cầu Chà Và): khu vực này nhận nước thải từ các khu dân cư như

chợ Kim Biên, chợ Bình Tây, chợ Xóm Củi nên giá trị BOD5 khá cao, thay đổi

trong khoảng 28,42 – 37,73 mg/l.

Mẫu 4 (cầu Lò Gốm): giá trị BOD5 tăng lên nhiều đến 64,79 mg/l do khúc sông

này nằm sâu trong đất liền, khó trao đổi nước với sông lớn và còn nhận thêm nước

thải từ kênh Ruột Ngựa, rạch Ông Buông chảy qua nhiều khu vực có nhiều xí

nghiệp, nhà máy như: xí nghiệp Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Cầu Tre, Thực Phẩm

Xuất Khẩu, Chế Biến Nông Sản Hòa Thạnh, Xí Nghiệp Giấy…

Mẫu 5 (cầu Rạch Cây): mẫu nước này có giá trị BOD5 tương đương mẫu 4 do vị

trí cách xa sông lớn nên khó trao đổi nước, lại không được vét bùn nên ô nhiễm rất

nặng. Khúc sông hẹp độ thông thoáng kém, hàm lượng chất hữu cơ cao.

Mẫu 6 (cầu Thị Nghè): Vì cầu Thị Nghè nhận nguồn nước ở kênh Nhiêu Lộc đi

qua nhiều khu vực dân cư Quận 3, Quận Phú nhuận, Quận Bình Thạnh. Kênh Nhiêu

Lộc đã hoàn thành quá trình cải tạo giai đoạn 1, mặc khác lại nằm gần ngã 3 sông

Sài Gòn nên giá trị BOD5 tương đương mẫu 1 nhưng thấp hơn một chút, nằm trong

khoảng 8,9 đến 10,15 mg/l.

Mẫu 7 (cầu Khánh Dư): Giá trị BOD5 dao động trong khoảng 15,85 – 17,64

mg/l. Theo QCVN 08:2008/BTNMT, mẫu nước ở khu vực này có thể dùng cho

mục đích tưới tiêu thủy lợi.

Mẫu 8 (cầu Công Lý): giá trị BOD tương đương cầu Chà Và nhưng thấp hơn

một chút, dao động trong khoảng 21,42 – 27,63 do khu vực này cũng như kênh

Nhiêu Lộc đã được quy hoạch, gia cố hệ thống cống…

Mẫu 9 và Mẫu 10 (cầu số 8 và cầu số 1): giá trị BOD tăng lên đến 62,04 mg/l,

vượt mức TCVN 08:2008/BTNMT đến 2,5 (đối với mục đích giao thông đường

thủy). Vì 2 mẫu nước này nằm khá sâu trong đất liền, khó trao đổi nước với sông

lớn, và khúc sông này bị hẹp dần nên thường xuyên tích tụ rác thải.

KẾT LUẬN CHUNG

Đề tài này đã khảo sát được hàm lượng DO, BOD một số điểm thuộc kênh Tàu

Hủ– Bến Nghé, kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè. Qua đó minh chứng được một điều là

nơi nào có cải tạo thì chất lượng nước sông tốt hơn.

Qua quá trình khảo sát DO và BOD5 ở một số điểm thuộc hệ thống sông Sài

Gòn, tôi thấy nhìn chung ở cả 10 mẫu nước sông đem khảo sát thì kết quả cho thấy

chất lượng nước sông ở 10 điểm này được cải thiện đáng kể sau khi thành phố tiến

hành cải tạo một số khu vực dọc 2 bên bờ kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, kênh Tàu

Hủ - Bến Nghé...Mẫu nước càng nằm sâu trong đất liền thì hàm lượng oxy hòa tan

trong nước càng thấp, mức độ ô nhiễm càng cao do khó trao đổi nước với sông lớn.

Các mẫu nước thuộc kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè nhìn chung sạch hơn các mẫu

nước thuộc kênh Tàu Hủ – Bến Nghé.

Tuy nhiên các mẫu nước cuối kênh như cầu Lò Gốm, Rạch Cây, cầu số 8, cầu

số 1 mức độ ô nhiễm còn khá cao, nhất là lúc triều xuống hay vào những ngày trời

nắng gắt, mùi hôi thối rất nồng, ảnh hưởng sức khỏe người dân và mỹ quan đô thị.

Đó cũng là do 1 phần ý thức giữ gìn vệ sinh chung của người dân.

Mẫu nước ở cầu Khánh Hội và cầu Nguyễn Văn Cừ có chỉ số oxy hòa tan thấp

hơn năm trước, còn ở Cầu Thị Nghè cao hơn năm trước. Về giá trị BOD thì mẫu ở

cầu Nguyễn Văn Cừ, cầu Thị Nghè thấp hơn năm trước, còn mẫu ở cầu Khánh Hội thì xấp xỉ năm trước [6]. Nhìn chung mức độ ô nhiễm chất hữu cơ cũng đã giảm,

chất lượng nước các khu vực gần sông lớn cũng dần được cải thiện.

Hy vọng rằng các cấp chính quyền nhanh chóng hoàn thành giai đoạn 2 của dự

án vệ sinh Môi trường lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, và nhanh chóng tiến

hành cải tạo giai đoạn 2 kênh Tàu Hủ – Bến Nghé. Cán bộ địa phương có biện pháp

tuyên truyền đến người dân ý thức bảo vệ môi trường. Chính quyền địa phương

phải có biện pháp cứng rắn đối với hành vi xả rác xuống kênh rạch. Thanh tra bộ tài

nguyên và môi trường cần thường xuyên kiểm tra, giám sát hoạt động xử lí nước

thải của các nhà máy, doanh nghiệp trước khi xả ra môi trường để tránh tình trạng

các doanh nghiệp vi phạm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các kênh rạch. Gấp rút

hoàn thành các dự án cải thiện môi trường, xóa giảm ngập các khu vực trong Tp

HCM nhằm tạo môi trường sống thân thiện cho mọi người dân, mang lại vẻ đẹp

hiền hòa cho thành phố.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Huy Bá (1997), Môi Trường - Tập 1, NXB Khoa Học và Kĩ Thuật.

2. Đặng Đình Bạch, Phạm Văn Thưởng (2001), Cơ sở hóa học môi trường - tập 1,

Nhà xuất bản Khoa Học và Kĩ Thuật.

3. Nguyễn Văn Bảo (2002), Hóa Nước, NXB Xây Dựng.

4. Nguyễn Khắc Cường (2007), Thủy văn môi trường, NXB Đại học Quốc Gia

Thành phố Hồ Chí Minh.

5. Tăng văn Đoàn, Trần Đức Hạ, Kĩ thuật và môi trường, NXB Giáo dục 6. Phạm Thị Ngọc Hà (2012), Khảo sát DO và BOD trong nước một số điểm thuộc

hệ thống sông Sài Gòn, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí

Minh.

7. Hoàng Văn Huệ (2004), Công nghệ môi trường - tập 1- Xử lí nước thải, NXB

Xây Dựng.

8. Cù Thành Long, Vũ Đức Vĩnh (2002), Hướng dẫn thực hành - phân tích định

lượng bằng các phương pháp hóa học, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí

Minh.

9. Quy chuẩn Việt Nam 08:2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất

lượng nước mặt, Bộ Tài Nguyên Môi Trường.

10. Tiêu chuẩn Việt Nam 4556-1988 và tiêu chuẩn Việt Nam 4564-1988, NXB Hà

Nội.

11. Andre’ LAMOUCHE (2008), Công nghệ xử lí nước thải, NXB Xây Dựng.

12. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater- American

Public Health Association, American Water Works Association, Water

Environment Federation. 1999.