ì
ị i
i
_
A
__
/ _ _ _ V
_
V
_
_ _
_
t
B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUÔNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TựNHIÊN
, . .
----------------------
--
. ị
i
ỉ ^&v3»&<£»4«3£»4»4$»4« \
1
1
i
I
I
I
I
I
í
ị - I
I.Ể XUÂN KHẲM <
NGHIÊN CỨU TÁCH LOẠI AMONI,
NITRIT, NITRAT TRONG NƯỚC NGẦM Ở KHU
Vực NGỌC HÀ, HÀ NỘI BẰNG PHƯƠNG PHÁP
TRAO Đ ồi ION VÀ PHƯƠNG PHÁP CLO HOÁ
LUẬN ÁM THẠC si KHOA HỌC HOÁ MỌC
C h u y ê n n g à n h : HOÁ v ô c ơ
Ịí-Ãk.; . . . " M ã : 01 - 04 - 01
..ư v,ffỉ ị
ì
ì
ỊĩRỉiNGl A;.*
G1.ị:.tT" ; V
Nc V..T
Up I ịf C
N g ư ờ i h ư ớ n g d ằ n k h o a h ọ c
TS : TRỊNH NGỌC CHÂU
PGS -TS : CAO THẾ HÀ
HÀ NỘI - 2000
ị
M ự c LỤC
Trang
PHẨN M Ở Đ Ầ U 01
A. PHẦN TỔNG QƯAN . 03
Chương 1 : Giới thiệu chung về các hợp chất của nitơ 03
và sự ô nhiễm nguồn nước
1.1. Tinh hình ổ nhiễm môi trường hiện nay 03
1.2. N itơ và chu trình của ni tơ trong tự nhiên 05
1.3. C ác hợp chất của nitơ và sự ỏ nhiễm nguồn nước 10
1.4. Sự ô nhiễm hợp chất nitư trong nước ngầm Hà Nội 11
1.5. N guồn gốc g ây nên sự tảng amoni trong nước ngầm Hà Nội 12
Chương 2 :Một sô phương pháp phân tích 14
xác định hàm lượng các hợp chất nitơ và clo trong nước
2.1 . Các phương pháp phân tích 14
2.1.1. Phương pháp chuẩn độ axit - bazơ xác định am oni 14
2 .1 .2 . Phương pháp ôxi hoá khử xác định am oni 14
2.1 .3 . Phương pháp đo quang xác định am oni 14
2 .1 .4 . Phương pháp điện cực chọn lọc mànR ion xác định nitral 15
2 1.5. Piương pháp cực phổ xác định nitrat 16
2.1.6. Piương pháp trắc quang xác định nitrit 16
2 .1 .7 . Pìương pháp đo quang xử dụne; thuốc thử O .tolidin xác định clo dư 16
2 .1.8. Piương pháp xác định đ o hoạt động 16
2.2. Mệt số phương pháp xứ lý am oni, nitrit, nitrat trong nước 16
2.2.1. Piương pháp oxi hoá am oni hằng clo và các hợp chất của clo 16
2 .2 .2 . Piương ph áp thổi khí xử lý am oni 20
2.2.3. Fhương pháp sinh học xử lý amoni trong nước 20
2 .2 .3 . Riương pháp trao đổi ion xử lí am oni, nitrit, nitrat 21
B. PH Ầ N THỤC N G H IỆ M 24
Chương 3: Hoá chất, dụng cụ và kỹ thuật thực nghiệm 24
3.1. C ác phương pháp xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước 24
3.1.1. Xác định am oni 24
3 .1.2. Xác định nitrit 25
3.1.3. Xác định nitrat 27
3.1.4. Xác định elo hoạt động 28
3.1.5 . X ác định đ ộ oxy hoá của nước 29
3 .1.6. Xác định pH và độ dẫn điện của các dung dịch 30
3 .2. Kỹ thuật xử lý am oni, nitrit, nitrat bằng phương pháp trao đổi ion 30
3.2.1. Chuẩn bị nhựa trao đổi ion 30
3 .2.2.Xác định d ung lượng trao đổi tĩnh của nhựa 3 1
3.2.3. Chuẩn bị cộ t trao đổi ion và hê thống thực nghiệm 32
3.2.4. Lạp sơ đồ khảo sát ảnh hưởng đồng thời của nồng độ ion và tốc độ chảy 34
đ«ến khả năng trao đổi củ a nhựa
3.3 . Kỹ thuật xử lý am oni bằng phương pháp đ o hoá 36
Chương 4 : Kết qủa nghiên cứu xử iý amoni, nitrit, nitrat 40
trong dung dịch bằng phương pháp trao đổi ion
4 .1. Xác định dung lượng trao đổi tinh của nhựa 40
4-. 1.1. X ác định dung lượng hấp thụ tĩnh của nhựa A m berlite IR 120 đối với 40
ion am oni
4 .1 .2 . X ác định dung lượng hấp thụ tĩnh của nhựa A m berlite IR A 400 đối với 41
ion nitrat
4ị.2. Ảnh hưởng củ a nồng độ và tốc độ chảy đến khả năng hấp thụ của nhựa 43
trong điều kiện động
41.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ ion am oni 43
4ị.2.2. Ả nh hưưng của nồng độ ion nitrit 46
4ị.2.}. Ả nh hưởng của nồng độ nitrat 49
Chương 5: kết quả nghiên cứu xử H amoni trong dung dịch 54
bàng phương pháp clo hoá
5.1. X ác định thời gian clo hoá 54
5.2. X ác định tỷ lệ đ o hoá đối với m ột số dung dịch am oni có nồng độ đầu 55
khác nhau
5.3. Nhận xét chung 60
Chương 6: áp dụng kết quả nghiên cứu để xử lí thử mẩu nước ngầm 61
khu vực Ngọc Hà , Hà Nội
6.1. G iới thiệu sư đồ nguồn nước 61
6.2. K ết quả kh ảo sát chất lưựng nước nguồn 62
6.3. X ử lí am oni, nitrit, nitrat bằng phương pháp trao đổi ion 63
6.4. X ử lí hợp chất n itơ bằng phương pháp clo hoá 68
KIẾN N G H Ị 71
c . KẾT LUẬN 72
TÀI LIỆU THAM K HẢO 74
PHẦN PHỤ LỤC 77
Phụ lục 1 -Tiêu chuẩn chất lượng nước 20 TCN 33-85 -BXD ban hành 77
Phụ lục 2 - T iêu chuẩn vệ sinh đối với chất lượng nước ăn uống và sinh hoạt về 78
phương diện vật lí và hoá học
Tiêu ch u ẩi tạm thời ban hành kèm theo Q Đ số 505 BY T/QĐ ngày 13/4/1992
P hụ lục > Tiêu chuẩn vệ sinh ăn uống và sinh ho ạt về vi khuẩn, vi sinh vật 79
T iêu chuái tạm thời Ban hành kèm theo Q Đ số 505 B Y T /Q Đ ngày 13/4/1992
P h ụ lục 4 TC V N 5944 - 1995 80
G iá trị pới han cho phép của các thông số và nồng độ các ch ất ô nhiễm
tro n g nưóc ngầm
PHẦN MỞ ĐẦU
Từ thuở xa xưa người Hà Nội chuyên dùng nước m ưa, nước sông hồ
tro ig sinh hoạt. Mãi đốn năm 1894 hệ thống cấp nước đầu tiên mới được xây
dựEg. Nguồn nước lúc đầu lấy từ sông Hồng, nhưng do chất lượng nước không
tố t x ử lý quá tốn kém nên từ 1909 cho đến nay được thay thố tô i nguồn nước
n g ìm . T rong tương lai đày vẫn là nguồn cấp nước quan trọng của Hà Nội. Chất
lưcng cuộc sống ngày càng tăng cao đòi hỏi lượng nước cung cấp và chất lượng
nước cũng ngày càng cao. Đ ó là yêu cẩu hức bách của thực tế cần phải thoả
mân.
Theo thống kê của tổ chức Y tế th ế giỏi hiện cỏ khoảng m ột phần ba dân
c ư trên th ế giới thiếu nưức sạch để sinh hoạt và do đó hàng năm có tới 500 triệu
ngíòri bị m ắc bệnh và 10 triệu người (chủ yếu là trẻ em ) hị chết. Trong số đó thì
&0$> các trường hợp m ắc hênh ử các nước đang phát triển là do dùng nước
kh àng đạt tiêu chuẩn vệ sinh.
Ở nước ta, m ột Irong những m ục tiêu chú yếu của thừi kỳ đẩy m ạnh công
nigiiệp hoá, hiện đại hoá đất nước mà Đại hội Đ ảng lổn thứ V III đã đề ra là "tất
c ả d â n cư thành thị và 80% dân số ở nông thôn phải được cung cấp nước sạch"
rmiiốn vậy trước hết chúng ta cần phải "xây dựng quy hoạch hảo vệ và khai thác
hợo lý nguồn nước, đáp ứng yêu cầu của sản xuất và đời sống".
Cùng với sự tăng trương kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hoá, sự gia tăng dân
Stố và sự phát triển công nghiệp hoá đã kéo theo mức độ nhiễm nguồn nước
nigìy càng tăng. C ác hợp chất của nitơ là sản phẩm phân huỷ của các chất hữu
c ơ động vật và thực vật đã xuất hiện trong nước ngầm Hà Nội với hàm lượng
mgày càng lớn đặc hiệt là ở khu vực nội thành. Chất lượng nước không tốt đã
gỊây ảnh hưởng đ áng kể đến sức khoẻ và năng xuất lao động của nhân dân.
V ấn đề m ang lính cấp thiết đặt ra ờ đây là bằng m ọi hiện pháp phải khắc
phục để cung cấp đủ số lượng nước sạch phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của
nibân dân H à Nội trong khi các công trình cấp nước sạch cho nhân dân từ ngoại
tỉhinh đưa vào chưa đáp ứng được.
K hu vực N gọc Hà thuộc quận Ba Đ ình. Hà Nội, có đặc điểm địa lí đặc
biè t là nằm cạnh H ồ Bách thảo, Hồ Tây chứa nước thải của các khu dân cư lân
1