Họ và tên SV – MSSV Tên môn thi KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG HÌNH THỨC THI BÀI TẬP LỚN Thời gian làm bài Từ ngày 39 đến hết ngày 169 BÀI LÀM Câu 1 (CLO1 1) Lựa chọn các điều kiện xác định các thông số Pb, DO, COD, N NH4+, P PO4+ trên theo các yêu cầu của một trong 2 bảng sau Phương pháp phân tích thể tích Chỉ tiêu Dựa trên cân bằng (4 cân bằng chính) Chất chuẩn Chất chỉ thị Phương trình phản ứng Điểm tương đương DO Phản ứng chuẩn độ oxy hóa khử Na2S2O3 Hồ tinh bột Dung dịch mất màu xanh đen.
Trang 1Họ và tên SV – MSSV Tên môn thi: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG
MÔI TRƯỜNG HÌNH THỨC THI: BÀI TẬP LỚN
Thời gian làm bài: Từ ngày 3/9 đến hết ngày 16/9
BÀI LÀM Câu 1 (CLO1.1) Lựa chọn các điều kiện xác định các thông số Pb, DO, COD,
N_NH4+, P_PO4+ trên theo các yêu cầu của một trong 2 bảng sau:
- Phương pháp phân tích thể tích:
Chỉ tiêu
Dựa trên cân bằng (4 cân bằng chính)
Chất chuẩn Chất chỉ thị Phương trìnhphản ứng Điểm tươngđương
DO Phản ứng chuẩnđộ oxy hóa khử Na2S2O3 Hồ tinh bột mất màu xanhDung dịch
đen
COD Phản ứng chuẩnđộ tạo phức FAS Feroin
Dung dịch chuyển từ vàng sang đỏ nâu Phương trình phản ứng DO:
2S2O32- + I2 S4O62- + 2I
-Phương trình phản ứng COD:
Cr2O72- + Fe2+ + H+ Cr3+ + H2O
- Phương pháp phân tích phổ hấp thu phân tử UV-Vis:
Chỉ tiêu Dung môi Bước sóng đo
Màu bù của dung dịch (dự đoán)
Loại vật liệu làm cuvette
Pb Dithizol/CHCl3 510nm Màu tím hồng Cuvette thủy tinh N_NH4 Nước 640nm Màu xanh –xanh lá Cuvette thủy tinh P_PO4+ Nước 400 – 490nm Màu vàng-cam Cuvette thủy tinh
Câu 2 (CLO1.2) Vẽ sơ đồ khối qui trình xác định các chỉ tiêu DO, COD, BOD
Trang 2- Qui trình xác định chỉ tiêu DO
Hình 1: Sơ đồ khối qui trình xác định các chỉ tiêu DO
Dung dịch A: KI + NaOH + NaN3
Dung dịch B: MnSO4
- Qui trình xác định chỉ tiêu COD
Hình 2: Sơ đồ khối qui trình xác định các chỉ tiêu COD
Tiến hành tương tự với mẫu trắng
- Qui trình xác định chỉ tiêu BOD
Trang 3Chuẩn bị nước pha loãng: Chỉ sử dụng trong 12 – 24 giờ
Hình 3: Sơ đồ quy trình quy trình chuẩn bị nước pha loãng cho chỉ tiêu BOD
Chuẩn bị nước cấy mầm: nuôi vi sinh vật trong phòng thí nghiệm rồi cho vào mẫu hoặc lấy nước ít ô nhiễm và tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển
Hình 4: Sơ đồ quy trình quy trình chuẩn bị nước cây mầm cho chỉ tiêu BOD
Câu 3 (CLO1.3) Cho các giá trị pH =6,9, to = 29oC
- Đối với thông số pH: Do pH = 6,9 và nằm trong khoảng 6 pH 8,5 nên
WQIpH =100
- Chỉ tiêu Pb: 50mL mẫu Chiết 25mL
Trang 4Nồng độ (mg/L) 0 0,1 0,5 ?
Đây là kỹ thuật so sánh hai chuẩn, nồng độ của chất phân tích trong mẫu phải nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính, giữa giới hạn trên và giới hạn dưới của chất phân tích Cmin – Cmax (0,1-0,5 mg/L) Nhưng ta thấy độ hấp thu của dung dịch mẫu lại vượt
ra khoảng Amin – Amax (0,105 – 0,511) Mà theo định luật Lambert-beer, mối quan hệ giữa độ hấp thu và nồng độ được biểu diễn dưới dạng đường thẳng nên chứng tỏ nồng
độ chất phân tích đã vượt ra khỏi khoảng nồng độ tuyến tính của hai dung dịch chuẩn
vì vậy ta cần phải pha loãng mẫu ra để cho nồng độ nằm khoảng nồng độ tuyến tính
từ Cmin – Cmax
Theo định luật Lambert-beer, độ hấp thu (A) tuyến tính bậc nhất theo nồng độ chất phân tích trong giới hạn từ Cmin – Cmax Khi giảm nồng độ đi bao nhiêu lần mà vẫn nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính mà không bị ảnh hưởng bởi bất cứ một yếu
tố nào khác thì khi nồng độ giảm bao nhiêu lần thì độ hấp thu giảm bấy nhiêu lần Quy trình pha loãng dung dịch mẫu:
50mL mẫu Chiết 25mL10mL 25 mL Sau khi pha loãng bình định mức 25mL dung dịch mẫu ra 2,5 lần, độ hấp thu của dung dịch mẫu sau khi pha loãng:
= = = 0,234 Sau khi pha loãng dung dịch mẫu ra 2,5 lần thì nồng độ dung dịch mẫu lúc này là 0,2292 (mg/L) và nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính (Cmin – Cmax = 0,1-0,5 mg/L)
vì thế có thể lấy nồng độ dung dịch mẫu này mang đi tính toán
Nồng độ chất phân tích trong mẫu:
= = = 0,2271 (mg/L)
Sau khi pha loãng dung dịch mẫu ra 2,5 lần thì nồng độ dung dịch mẫu lúc này là 0,2271 (mg/L) và nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính (Cmin – Cmax = 0,1 – 0,5 mg/L)
vì thế có thể lấy nồng độ dung dịch mẫu này mang đi tính toán
Nồng độ dung dịch mẫu trong dung dịch ban đầu:
= = = = 0,2839 (mg/L) Giá trị WQIPb
WQIPb = (BPi+1 - Cp) + qi+1 = = 17,203
- Chỉ tiêu DO: Lấy mẫu vào chai BOD với VBOD = 200mL, thêm 1mL MnSO4 và 1mL kiềm Azide Sau khi kết tủa lắng yên, mở nút, thêm 1mL H2SO4 đậm đặc Đậy nút, đảo chai hòa tan kết tủa Lấy chính xác 100mL dung dịch cho vào bình tam giác, chuẩn độ bằng Na2S2O3 tốn hết 7,58mL Na2S2O3 0.0125N
Giá trị DO bão hòa:
Trang 5DObão hòa = 14,652 – 0,41022T +0,0079910T2 – 0,000077774T3
DObão hòa = 14,652 – 0,41022 29 +0,0079910 292 – 0,000077774293
DObão hòa = 7,5792 Hàm lượng (mg/L) DO hòa tan:
Ta có : Vmẫu = 200ml
Tổng thể tích dung dịch tạo tủa là 2ml (1mL MnSO4 và 1mL kiềm Azide) Tổng thể tích hòa tan tủa là 1ml
Thể tích mẫu là:
= 7,6566 (mg/L) Giá trị DO% bão hòa:
DO%bão hòa = = = 101,02(%) Giá trị WQIDO:
WQIDO = (Cp – BPi) + qi = = 100
- Chỉ tiêu BOD: Thời gian ủ là 5 ngày Nhiệt độ ủ là 20oC Mẫu pha loãng với tỷ lệ nước thải trong nước cất bão hòa oxy theo thể tích là 1(%) Giá trị DO của mẫu trước
ủ là 6,5 mg/L Giá trị DO của mẫu sau ủ là 0,6 mg/L
Hàm lượng BOD5 (mg/L):
BOD5 (mg/L) = = = 5,9 (mg/L) Giá trị WQIBOD5:
WQIBOD5 = (BPi+1 - Cp) + qi+1 = = 76,25
- Chỉ tiêu COD: Cho 2,0mL mẫu vào ống nghiệm, thêm 2,0mL dung dịch K2Cr2O7
0,025N, thêm H2SO4 tác chất, đun mẫu ở 150oC trong 2 giờ Để nguội đến nhiệt độ phòng, chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch muối Mohr 0,025N tiêu tốn hết 10,60mL Mẫu trắng thực hiện tương tự mẫu thật, thể tích dung dịch muối Mohr 0,025N dùng chuẩn độ mẫu trắng là 16,50mL
Hàm lượng COD được quy về O2 (mg/L):
O2 (mg/L)= = = 590(mg/L)
Giá trị WQICOD: Nồng độ giới hạn của giá trị thông số quan trắc được quy định
150 nên WQICOD = 10
- Chỉ tiêu N-NH 4 : 25mL mẫu 50mL Am= 0,585
Trang 6Dãy chuẩn:
V(mL)-NH4+ chuẩn
(10mg/L)
Quy nồng độ NH4+ về N : = = = 10 = 7,778 (mg/L)
Nồng độ phần triệu ppm được tính theo công thức: Cppm = m = CppmV
m (mg)-N
chuẩn
(7,778mg/L
)
Nồng độ N
chuẩn
(7,778mg/L
)
Đây là kỹ thuật đường chuẩn, nồng độ của chất phân tích trong mẫu phải nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính, giữa giới hạn trên và giới hạn dưới của chất phân tích Cmin – Cmax (0,1556 – 1,4 mg/L) Nhưng ta thấy độ hấp thu của dung dịch mẫu lại vượt ra khoảng Amin – Amax (0,032 – 0,330) Mà theo định luật Lambert-beer, mối quan
hệ giữa độ hấp thu và nồng độ được biểu diễn dưới dạng đường thẳng nên chứng tỏ nồng độ chất phân tích đã vượt ra khỏi khoảng nồng độ tuyến tính của hai dung dịch chuẩn vì vậy ta cần phải pha loãng mẫu ra để cho nồng độ nằm khoảng nồng độ tuyến tính từ Cmin – Cmax
Theo định luật Lambert-beer, độ hấp thu (A) tuyến tính bậc nhất theo nồng độ chất phân tích trong giới hạn tử Cmin – Cmax Khi giảm nồng độ đi bao nhiêu lần mà vẫn nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính mà không bị ảnh hưởng bởi bất cứ một yếu
tố nào khác thì khi nồng độ giảm bao nhiêu lần thì độ hấp thu giảm bấy nhiêu lần Quy trình pha loãng mẫu:
25mL mẫu 50mL 10mL 50 mL Sau khi pha loãng bình định mức 50mL dung dịch mẫu ra 5 lần, độ hấp thu của dung dịch mẫu sau khi pha loãng:
= = = 0,117
Từ bảng số liệu trên, nhập vào máy tính tìm được phương trình hồi quy bậc nhất
Trang 7theo nồng độ:
y = -0,0043 + 0,2408x và có hệ số tương quan R2 = 0,9996 Thay tín hiệu đo độ hấp thu mẫu = 0,117 vào “y” tìm được nồng độ của mẫu “x”, nồng độ chất xác định có trong mẫu
0,117 = -0,0043 + 0,2408x
x = 0,5037 mg/L Sau khi pha loãng dung dịch mẫu ra 5 lần thì nồng độ dung dịch mẫu lúc này là 0,5037 (mg/L) và nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính (Cmin – Cmax= 0,1556 - 1,4 mg/L) vì thế có thể lấy nồng độ dung dịch mẫu này mang đi tính toán
Hàm lượng mẫu trong bình đo:
=
mbình đo = Vđm = 0,5037 (50.10-3) = 0,025185 (mg) Nồng độ mẫu trong dung dịch ban đầu (mg/L):
= = = 10,074 (mg/L)
Giá trị WQIN-NH4: Nồng độ giới hạn của giá trị thông số quan trắc được quy định 5 WQIN-NH4 = 10
- Chỉ tiêu P-PO 4 3- : 25mL mẫu 50mL Am= 0,585
Dãy chuẩn
V(mL)-PO43- chuẩn
(50mg/L)
Quy nồng độ PO43- về P : = = = 50 = 16,32 (mg/L) Nồng độ phần triệu ppm được tính theo công thức: Cppm = m = CppmV
m (mg) - P
chuẩn
(16,32mg/L
)
Nồng độ P
chuẩn
(16,32mg/L
)
Trang 8Đây là kỹ thuật đường chuẩn, nồng độ của chất phân tích trong mẫu phải nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính, giữa giới hạn trên và giới hạn dưới của chất phân tích Cmin – Cmax (0,6528 – 3,264 mg/L) Nhưng ta thấy độ hấp thu của dung dịch mẫu lại vượt ra khoảng Amin – Amax (0,100 – 0,512) Mà theo định luật Lambert-beer, mối quan hệ giữa độ hấp thu và nồng độ được biểu diễn dưới dạng đường thẳng nên chứng
tỏ nồng độ chất phân tích đã vượt ra khỏi khoảng nồng độ tuyến tính của hai dung dịch chuẩn vì vậy ta cần phải pha loãng mẫu ra để cho nồng độ nằm khoảng nồng độ tuyến tính từ Cmin – Cmax
Theo định luật Lambert-beer, độ hấp thu (A) tuyến tính bậc nhất theo nồng độ chất phân tích trong giới hạn tử Cmin – Cmax Khi giảm nồng độ đi bao nhiêu lần mà vẫn nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính mà không bị ảnh hưởng bởi bất cứ một yếu
tố nào khác thì khi nồng độ giảm bao nhiêu lần thì độ hấp thu giảm bấy nhiêu lần Quy trình pha loãng mẫu:
25mL mẫu 50mL 10mL 25 mL Sau khi pha loãng bình định mức 25mL dung dịch mẫu ra 2,5 lần, độ hấp thu của dung dịch mẫu sau khi pha loãng:
= = = 0,234
Từ bảng số liệu trên, nhập vào máy tính tìm được phương trình hồi quy bậc nhất theo hàm lượng:
y = -2,021.10-3 + 0,1578x và có hệ số tương quan R2 = 0,9998
Thay tín hiệu đo độ hấp thu mẫu = 0,234 vào “y” tìm được nồng độ của mẫu “x”, nồng độ chất xác định có trong mẫu:
0,234 = -2,021.10-3 + 0,1578x
x = 1,496 mg/L Sau khi pha loãng dung dịch mẫu ra 2,5 lần thì nồng độ dung dịch mẫu lúc này là 1,496 (mg/L) và nằm trong khoảng nồng độ tuyến tính (Cmin – Cmax = 0,6528 – 3,264 mg/L) vì thế có thể lấy nồng độ dung dịch mẫu này mang đi tính toán
Hàm lượng mẫu trong bình đo:
=
mbình đo = Vđm = 1,496 (25.10-3) = 0,0374 (mg) Nồng độ mẫu trong dung dịch ban đầu (mg/L):
= = = 7,48 (mg/L) Giá trị : Nồng độ giới hạn của giá trị thông số quan trắc được quy định 4 nên = 10
- Chỉ số WQI (không trọng số):
WQI =
Trang 9WQI = (WQIBOD5+WQIDO+WQICOD++WQIN-NH4)
WQI = (76,25 + 100 + 10 + 10 + 10)
WQI = 7,0962
- Đánh giá chất lượng nước: Do giá trị chỉ số WQI không trọng số là 7,0962 < 10 nên
chất lượng nước ô nhiễm rất nặng Nước nhiễm độc cần có biện pháp khắc phục, xử lý
