phân tích hàm lượng phot pho tổng trong nước song đăm - xã tây tựu –từ liêm – hà nội

phân tích hàm lượng phot pho tổng trong nước song đăm - xã tây tựu –từ liêm – hà nội

nguồn tài nguyên, phá rừng làm ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống và sựphát triển bền vững của đất nước

Hiện nay vấn đề ô nhiễm nước rất được quan tâm.Trong quá trình sinhhoạt hàng ngày, dưới tốc độ phát triển như hiện nay con người vô tình làm ônhiễm nguồn nước bằng các hóa chất, chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp.Các đơn vị cá nhân sử dụng nước ngầm dưới hình thức khoan giếng sau khingưng không sử dụng không bịt kín các lỗ khoan lại làm cho nước bẩn chảylẫn vào làm ô nhiễm nguồn nước ngầm Các nhà máy xí nghiệp xả khói bụicông nghiệp vào không khí làm ô nhiễm không khí, khi trời mưa, các chất ônhiễm này sẽ lẫn vào trong nước mưa cũng góp phần làm ô nhiễm nguồnnước

Hàm lượng Phốt pho tổng trong nước cũng là nguyên nhân gây ô nhiễmnước

Việc nghiên cứu, tìm hiểu phốt pho tổng đóng vai trò quan trọng vì từ

đó ta có thể tìm được biện pháp xử lý để làm sạch môi trường nước

Xuất phát từ thực tế đó, nội dung đồ án chuyên ngành của em là:

“Phân tích hàm lượng phot pho tổng trong nước song Đăm - xã Tây Tựu –

Từ Liêm – Hà Nội” Em hy vọng với những kết quả thực nghiệm thu được

sẽ cho thấy rõ hơn về tình hình ô nhiễm hiện nay của sông Đăm

PHẦN I: TỔNG QUAN

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC

1.1.NƯỚC

Các loại nguồn nước dùng để cấp nước

Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên( thường gọi là nước thô) tới nước mặt, nước ngầm,nước biển

Nước mặt: bao gồm cỏc nguồn nước trong cỏc hồ chứa, sụng suối Dokết hợp từ cỏc dũng chảy trờn bề mặt và thường xuyờn tiếp xỳc với khụng khớnờn cỏc đặc trưng của nước mặt là:

- Chứa khớ hoà tan, đặc biệt là oxy

- Chứa nhiều chất rắn lơ lửng ( riờng trường hơp nước trong cỏc

ao, đầm, hồ, chứa ớt chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo);

- Cú hàm lượng chất hữu cơ cao

- Cú sự hiện diện của nhiều loại tảo

- Chứa nhiều vi sinh vật

Nước ngầm: được khai thỏc từ cỏc tầng chứa dưới đất Chất lượng nướcngầm phụ thuộc vào cấu trỳc địa tầng mà nước thấm qua Do vậy nước chảyqua cỏc tầng địa tầng chứa cỏt hoặc granit thường cú tớnh axit và chứa ớt chấtkhoỏng Khi chảy qua địa tầng chứa đỏ vụi thỡ nước thường cú độ cứng và độkiềm hydrocacbonat khỏ cao Ngoài ra, cỏc đặc trưng chung của nước ngầmlà:

- Độ đục thấp;

- Nhiệt độ và thành phần hoỏ học tương đối ổn định;

- Khụng cú oxy, nhưng cú thể chứa nhiều khớ H2S, CO2,

- Chứa nhiều chất khoỏng hoà tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi,magie,flo

- Khụng cú sự hiện diện của vi sinh vật

Nước biển: thường cú độ mặn rất cao Hàm lượng muối trong nướcbiển thay đổi tuỳ theo vị trớ địa lý: khu cửa sụng, gần hay xa bờ Ngoài ranước biển thường cú nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là cỏc phiờu sinh động - thựcvật

1.2.NƯỚC MẶT

Nước mặt cũng do mưa cung cấp Ở một số nơi thỡ do hiện tượng tan

• Nước sông: thường có lưu lượng lớn, dễ khai thác, độ cứng vàhàm lượng sắt nhỏ Nhưng hàm lượng cặn cao, nhiều vi trùngnên giá thành sử lý đắt Nó thường có sự thay đổi lớn theo mùaviet namề nhiệt độ, lưu lượng, mức nước.

• Nước suối: mùa khô rất trong, lưu lượng nhỏ, mùa lũ lưu lượnglớn, có nhiều cát sỏi

• Nước hồ, đầm: tương đối trong tuy nhiên chúng có độ màu khácao do ảnh hưởng của rong, rêu và các thủy sinh vật

1.3.NƯỚC THẢI

• Nước đã qua sử dụng gọi là nước thải Nước thải thoát ra từ nhàmáy, bệnh viện, phòng thí nghiệm, nhà máy, các cơ sở sản xuấtthủ công của làng nghề, các cơ sở chăn nuôi, trồng trọt, chảyqua một hệ thống cống nhưng không qua xử lý đổ thẳng vàosông, hồ đã làm they đổi chất lượng nước bề mặt, gây ra ô nhiễmcho môi trường nước Các biểu hiện của sự thay đổi chất lượngnước dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nước Có thể nhậnbiết sự ô nhiễm này bằng trực giác, song để nhận biết chính xácphải xác định hàm lượng cụ thể các chất hòa tan

• Bằng trực giác có thể thấy được các chất có hàm lượng tương đốicao có hàm lượng hòa tan trong đó và nước thải có những biểuhiện đặc trưng:

• Độ đục: nước thải không trong suốt Các chất rắn không tan tạo

ra các huyền phù lơ lửng Các chất lỏng không tan tạo dạng nhũtương lơ lửng hoặc tạo váng trên mặt nước Sự xuất hiện của cácchất keo làm cho nước có độ nhớt

• Màu sắc: nước tư nhiên không có màu Sự xuất hiện màu trongnước thải rất dễ nhận biết Màu của các chất hóa học còn lại sau

khi sử dụng đã tan theo nguồn nước thải Màu được sinh ra do sựphân giải của các chất lúc đầu không có màu Màu xanh là sựphát triển của tảo lam trong nước Màu vàng là biểu hiện củ sựphân giải và chuyển đổi cấu trúc sang các hợp chất trung giancủa các chất hữu cơ Màu đen biểu hiện của sự phân giải gần đếnmức cuối cùng của các chất hữu cơ

• Mùi: nước tự nhiên không có mùi Mùi của nước thải chủ yếu là

do sự phân hủy các hợp chat hữu cơ trong thành phần có cácnguyên tố N, P, S

• Vị: nước tự nhiên không có vị và trung tính với pH=7 Nước có

vị chua là do tăng độ axit của nước (pH<7) Vị nồng là biểu hiệncủa kiềm (pH>7) Vị mặn chát là do một số muối vô cơ hòa tan,điển hình là NaCl có vị mặn, muối của Mg có vị chát

• Nhiệt độ: tùy theo từng mùa nhiệt độ của nước sẽ theya đổi.Nước bề mặt ở việt Nam dao động từ 14,30C - 33,50C.Nguồn gốcgây ô nhiễm nhiệt độ chính là nhiệt của các nguồn nước thải từcác bộ phận làm lạnh của các nhà máy

• Độ dẫn điện: các muối vô cơ hòa tan trong nước tạo thành cácion, ;àm cho nước có khả năng dẫn điện Độ dẫn điện của nướcphụ thuộc vào nồng độ và khả năng linh động của các ion Vìvậy khả năng dẫn điện của nước cũng phản ánh mức độ ô nhiễmmôi trường nước

• Để nhận biết chính xác phải xác định hàm lượng cụ thể cácchất hòa tan, các chỉ tiêu khác như COD, BOD, tổng Nitơ, tổngphot pho, canxi tổng, sắt, mangan

1.4 KHÁI QUÁT VỀ Ô NHIỄM NƯỚC

Ô nhiễm nước là sự suy thoái chất lượng nước được đo bởi các tiêu

việc sử dụng nước, không đúng tiêu chuẩn, và sức khỏe cộng đồng hay tácđộng sinh thái Từ sức khỏe cộng đồng hay quan điểm sinh thái, chất ô nhiễm

là những chất vượt quá giới hạn cho phép mà gây hại đến các đời sống củasinh vật Như vậy, lượng dư của kim loại nặng, chất đồng vi phóng xạ,photpho, nitơ, natri, và những nguyên tố cần thiết khác, cũng như vi rút, vikhuẩn gây bệnh, tất cả đều là chất gây ô nhiễm Một vài chất có thể là chất ônhiễm trong một giai đoạn riêng biệt mặc dù nó không gây hại ở những giaiđoạn khác Ví dụ, dư Natri như là muối không gây nguy hiểm, nhưng đối vớimột số người trong chế độ ăn kiêng lại hạn chế lấy vào vì mục đích y học

Những vấn đề liên quan đến ô nhiễm nước rất nhiều Đặc biệt là thờigian lưu trữ và số lượng lưu trữ nước trong nhiều giai đoạn của chu kìnước.Ví dụ, nước ở sông có thời gian lưu trữ trung bình khoảng 2 tuần Vìthế, khi bị ô nhiễm (không liên quan đến nhân tố trầm tích dưới đáy sông, làkết quả của một quá trình dài), mà liên quan đến chu kì ngắn vì nước sẽ mauchóng thoát khỏi môi trường sông Mặt khác sự ô nhiễm tương tự sẽ đưa vào

hồ hoặc biển, nơi mà thời gian lưu trữ sẽ dài hơn và khó giải quyết vấn đề ônhiễm hơn

Nước mặt, không giống như nước sông, có thời gian lưu trữ dài (hàngtrăm năm tới hàng nghìn năm) Vì thế sự di chuyển của chất ô nhiễm từ nướcmặt là một quá trình rất chậm và sự phục hồi rất tốn kém và khó khăn

Sự ô nhiễm nước có thể có nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo:

-Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, gió bão, lũlụt…Nước mưa rơi xuống mái nhà, mặt đất, đường phố đô thị, khu côngnghiệp…kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ hoặc các sản phẩm của cáchoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng Sự ô nhiễm này gọi là

ô nhiễm diện

-Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải từ các khu dân cư, khucông nghiệp, hoạt động giao thong vận tải, thuốc trừ sâu, phân bón trong nôngnghiệp… vào môi trường nước.

Theo thời gian,các dạng gây ô nhiễm có thể diễn ra thường xuyên hoặctứcthời do sự cố rủi ro

Theo bản chất của các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân biệt: ônhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm vi sinh vật, cơ họchay vật lí (ô nhiễm nhiệt hoặc do các chất lơ lửng không tan), ô nhiễm phóngxạ

Theo phạm vi thải vào môi trường nước, người ta phân biệt: ô nhiễmđiểm (ô nhiễm từ một miệng cống thải nhà máy…) và ô nhiễm diện (ví dụ ônhiễm từ một vụ tràn dầu trên một vùng biển)

Theo vị trí không gian, người ta phân biệt: ô nhiễm sông,ô nhiễm hồ, ônhiễm biển, ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm nước ngầm…

1.5 Ô NHIỄM NƯỚC MẶT

Sự ô nhiễm nước mặt xảy ra khi có quá nhiều dòng chất có hại trongnước, nhiều hơn khả năng của hệ sinh thái cho phép, để sử dụng hoặc dichuyển chất ô nhiễm, hoặc biến đổi nó thành dạng ít có hại hơn

Nước ô nhiễm được phát tán từ nguồn tập trung (ô nhiễm điểm) hoặcđược khuếch tán từ các nguồn không tập trung (ô nhiễm diện)

 Các nguồn gây ô nhiễm tập trung:

Các nguồn gây ô nhiễm rời rạc và hạn hẹp, như là các ống dẫn đổ rasông suối từ các khu công nghiệp hoặc đô thị Thông thường, nguồn gây ônhiễm từ khu công nghiệp được kiểm soát trong khâu xử lí và được điềuchỉnh bằng giấy phép Trong các thành phố lâu đời thuộc vùng đông bắc và

hồ lớn của Mĩ, phần lớn các nguồn gây ô nhiễm được đổ ra từ các hệ thốngcống kết hợp hệ thống dòng chảy của nước lũ và rác từ các khu đô thị Trong

lúc mưa lớn, dòng nước chảy mạnh trong thành phố vượt quá sức chứa của hệthống cống làm cho nước dâng lên và tràn ra ngoài, làm phát tán chất ô

nhiễm lên tầng nước mặt

Một nguyên tắc quan trọng của việc hạn chế chất ô nhiễm là nước từcác nguồn khác nhau thì không nên hòa lẫn vào nhau Chúng phải được táchnhau ra theo các mục đích đa định trước Ví dụ, dòng chất thải nông nghiệp

có chứa nhiều nitrat và thuốc trừ sâu nên được giữ xa dòng nước chảy phục

vụ cho nhu cầu sử dụng ở đô thị Đây là vấn đề quan trọng nhất của hệ thốngphân phối nước trên diện tích rộng cung cấp cho nhiều người sử dụng khácnhau theo các yêu cầu chất lượng nước khác nhau

 Các nguồn gây ô nhiễm không tập trung:

Các nguồn gây ô nhiễm không tập trung khuếch tán và không liên tục.Chúng bị ảnh hưởng bởi các nhân tố như việc sử dụng đất, khí hậu, thủy hệ,địa hình, thực vật tự nhiên, và địa chất Chất ô nhiễm từ nguồn không tậptrung hay dòng chảy ô nhiễm rất khó kiểm soát Những nguồn gây ô nhiễmkhông tập trung phổ biến ở thành phố là từ những con đường, các cánh đồng

có chứa các loại chất ô nhiễm, và từ các kim loại nặng, các chất hóa học, vàtrầm tích Khi chúng ta rửa xe trên đường lái xe vào nhà, chất tẩy rửa và dầutrên bề mặt sẽ chảy xuống cống đổ ra kênh rạch, góp phần gây ô nhiễm dòngchảy Dòng chảy bị ô nhiễm còn được tạo ra khi phun thuốc trừ sâu cho câytrồng, sau đó dòng chảy chảy vào sông suối hoặc thâm nhập vào nước mặtlàm nhiễm bẩn nước ngầm Tương tự, nước mưa và dòng chảy từ nhà máy vàbãi kho là những nguồn ô nhiễm không tập trung Những nguồn ô nhiễmkhông tập trung ở ngoại thành thì liên quan tới nông nghiệp, lâm nghiệp vàkhai thác khoáng sản

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHOTPHO TỔNG SỐ

2.1.KHÁI NIỆM

Tổng lượng photpho bao gồm ortho photphat + poly-photphat + hợpchất photpho hữu cơ trong đó ortho photphat luôn chiếm tỉ lệ cao nhất.Photphat có thể ở dạng hòa tan, keo hay rắn Trước khi phân tích cần xác địnhdạng tồn tại của photpho Nếu chỉ xác định orth-photphat (mục đích kiểm soátquá trình kết tủa photpho) thì mẫu cần được lọc trước khi phân tích Tuynhiên nếu phân tích photpho tổng (kiểm soát giới hạn thải) thì mẫu phải đượcđồng nhất và sau đó được thủy phân

2.2.PHÂN LOẠI PHOTPHO

Phốt pho tồn tại dưới ba dạng thù hình cơ bản có màu: trắng, đỏ và đen.Các dạng thù hình khác cũng có thể tồn tại Phổ biến nhất là phốt pho trắng vàphốt pho đỏ, cả hai đều chứa các mạng gồm các nhóm phân bổ kiểu tứ diệngồm 4 nguyên tử phốtpho Các tứ diện của phốt pho trắng tạo thành các nhómriêng; các tứ diện của phốtpho đỏ liên kết với nhau thành chuỗi

Phốtpho trắng cháy khi tiếp xúc với không khí hay khi bị tiếp xúc vớinguồn nhiệt và ánh sáng

Phốtpho cũng tồn tại trong các dạng ưa thích về mặt động học và nhiệtđộng lực học Chúng được tách ra ở nhiệt độ chuyển tiếp -3,8 °C Một dạnggọi là dạng "alpha", dạng kia gọi là "beta" Phốtpho đỏ là tương đối ổn định

và thăng hoa ở áp suất 1 atm và 170 °C nhưng cháy do va chạm hay nhiệt do

ma sát Thù hình phốtpho đen tồn tại và có cấu trúc tương tự như graphit –các nguyên tử được sắp xếp trong các lớp theo tấm lục giác và có tính dẫnđiện

2.3.TÍNH CHẤT CỦA PHOTPHO

Phốt pho là một nguyên tố có nhiều trong tự nhiên dưới dạng quặng.Ở sinh vật, P có vai trò quan trọng, có nhiều trong xương động vật dưới dạng

Phootpho là 1 á kim, nguyên tử lượng 31, tỷ trọng 1,83, điểm nóngchảy 94oC, điểm sôi 278oC, không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.

Là một chất rắn, dễ gãy ở nhiệt độ thường, mềm dễ uốn, có ba dạng thù hình

là trắng (vàng), đỏ và phootpho pryromorphic

2.4.VAI TRÒ CỦA PHOTPHO

Phốt pho là một yếu tố cần thiết cho cuộc sống Sinh vật sống, bao gồm

cả con người, sở hữu một số lượng nhỏ và yếu tố này rất quan trọng trong quátrình sản sinh năng lượng của tế bào Trong nông nghiệp, phốt pho khai thác

từ các mỏ được sử dụng rộng rãi để chế biến làm phân bón giúp tăng năngsuất cây trồng Phốt pho cũng đã sử dụng công nghiệp khác

Phốtpho là nguyên tố quan trọng trong mọi dạng hình sự sống đã biết.Phốtpho vô cơ trong dạng phốtphat PO43- đóng một vai trò quan trọng trongcác phân tử sinh học như ADN và ARN trong đó nó tạo thành một phần củaphần cấu trúc cốt tủy của các phân tử này Các tế bào sống cũng sử dụngphốtphat để vận chuyển năng lượng tế bào thông qua ađênôsin triphốtphat(ATP) Gần như mọi tiến trình trong tế bào có sử dụng năng lượng đều có nótrong dạng ATP ATP cũng là quan trọng trong phốtphat hóa, một dạng điềuchỉnh quan trọng trong các tế bào Các phốtpholipit là thành phần cấu trúc chủyếu của mọi màng tế bào Các muối phốtphat canxi được các động vật dùng

để làm cứng xương của chúng Trung bình trong cơ thể người chứa khoảnggần 1 kg phốtpho, và khoảng ba phần tư số đó nằm trong xương và răng dướidạng apatit Một người lớn ăn uống đầy đủ tiêu thụ và bài tiết ra khoảng 1-3 gphốtpho trong ngày trong dạng phốtphat

Theo thuật ngữ sinh thái học, phốtpho thường được coi là chất dinhdưỡng giới hạn trong nhiều môi trường, tức là khả năng có sẵn của phốtphođiều chỉnh tốc độ tăng trưởng của nhiều sinh vật Trong các hệ sinh thái sự dưthừa phốtpho có thể là một vấn đề, đặc biệt là trong các hệ thủy sinh thái, xemthêm sự dinh dưỡng tốt và bùng nổ tảo

2.5.THỰC TRẠNG Ô NHIỄM PHOTPHO HIỆN NAY

Dư thừa phốt pho từ các cánh đồng và bãi cỏ ở ngoại ô các thành phốxuống các ao, hồ, sông, suối là nguyên nhân chính để tảo phát triển, sau đóchúng đi vào các nguồn nước và làm giảm chất lượng nước Ô nhiễm phốtpho gây nguy hiểm cho cá và các loại thủy sinh khác cũng như các loài độngvật và con người, những sinh vật sống phụ thuộc vào nguồn nước sạch Trongmột số trường hợp, dư thừa phốt pho còn giúp tảo độc phát triển, gây ra mối

đe dọa trực tiếp đến sinh mạng con người và động vật

Dư thừa phốt pho trong môi trường là một vấn đề chủ yếu ở các nướccông nghiệp, phần lớn ở Châu Âu, Bắc Mỹ và một số khu vực Châu Á Ở cáckhu vực khác, đặc biệt là châu Phi và Australia, đất rất nghèo phốt pho, gây ramột sự mất cân bằng dinh dưỡng Trớ trêu thay, đất ở những nơi như Bắc Mỹ,khu vực mà phân bón với phốt pho được sử dụng phổ biến nhất, lại có rấtnhiều thành phần này

2.6.NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM

Hợp chất photphat được tìm thấy trong nước thải hay được thải trựctiếp vào nguồn nước mặt phát sinh từ:

• Thất thoát từ phân bón có trong đất

• Chất thải từ người và động vật

• Các hóa chất tẩy rửa và làm sạch

Việc sử dụng phốt pho trên toàn thế giới, một loại phân bón quan trọngtrong nông nghiệp hiện đại – phân lân, một nhóm nhà nghiên cứu cảnh báorằng kho dự trữ phốt pho thế giới sẽ sớm khan hiếm và việc sử dụng quá mứctrong một thế giới công nghiệp hóa là nguyên nhân hàng đầu sự ô nhiễm củacác hồ, sông, suối như hiện nay

2.7.ẢNH HƯỞNG CỦA PHOTPHO TỔNG

2.7.1 Ảnh hưởng đối với môi trường đất

Hiện nay, nông nghiệp nước ta phải sử dụng phân hóa học và thuốc trừsâu, cỏ dại với khối lượng ngày càng lớn Đây là xu thế tất yếu bởi lẽ phânhóa học và thuốc trừ sâu, trừ cỏ dại có tác dụng quyết định đến 40-50% mứctăng sản lượng cây trồng hàng năm Vấn đề đặt ra ở đây là cần có các biệnpháp hữu hiệu nhằm hạn chế mặt độc hại của những hóa chất ấy đối với môitrường sống và sức khỏe con người

Có hàng trăm loại hóa chất trừ dịch hại và phân hóa học được đưa vàonước ta Theo nhiều nhà nghiên cứu, trong khoảng hơn 120 hóa chất trừ sâubệnh thông dụng thì có tới 90 chất độc hại, 33 chất gây đột biến di truyền, 22chất gây dị dạng khuyết tật, 14 chất gây u độc và ung thư cho các loài độngvật máu nóng Nói chung, hầu hết các loại phân hóa học và hóa chất trừ dịchbệnh, cỏ dại ít nhiều đều gây độc cho người và gia súc

Mỗi loại hóa chất có tính chất hóa lý khác nhau nên cơ chế gây độccũng khác nhau Có thể chia làm hai loại: Loại độc mạnh, cấp tính nguy hiểm

và loại gây độc từ từ, tích lũy dần, gây tác hại mạn tính cho người

Nhóm cơ phốt-pho phân hủy tương đối nhanh trong đất, cây, trong cơ thể

người và động vật Khi bị nhiễm độc nặng, sẽ ảnh hưởng rõ rệt đến hệ huyết

áp, hô hấp, làm thay đổi chức năng của hệ thần kinh, làm tổn thương chứcnăng bài tiết của thận và quá trình trao đổi chất trong cơ thể Nếu nhiễm độcnhóm Clo hữu cơ, sẽ tác động mạnh đến hệ thần kinh, gây co giật cơ, làmnhịp tim và hệ tiêu hóa rối loạn

2.7.2.Ảnh hưởng đối với môi trường nước

Khả năng tồn tại của phosphat sinh học hoàn toàn phụ thuộc vào pH:

- ở pH thấp (môi trường axit): phospho gắn chặt với các hạt sét và tạothành các chất tổng hợp không tan với ion sắt (ví dụ Fe(OH)2H2PO4) và nhôm(Al(OH)2H2PO4) Do sự xuất hiện của ion Fe3+ và nhôm trong đất, của cặn

lắng và nước, nên lượng phospho hòa tan rất thấp trong điều kiện axit Khimôi trường không có oxy, phospho được cố định là các phức hợp sắt khôngtan, có thể giải phóng Fe3+, giảm thành Fe2+ và tạo thành sunfit sắt.

- Trong điều kiện pH cao (môi trường kiềm): phospho hình thành cáchợp chất không hoà tan khác nhất là canxi (ví dụ hydroxyapatiteCa10(PO4)6(OH)2) Trong điều kiện hiếu khí có Ca, Al và ion Fe thì phosphattan nhiều nhất ở pH = 6-7

Photpho là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho thực vật và tảo Trongnước,

các hợp chất photpho tồn tại ở 4 dạng: Hợp chất vô cơ không tan, hợp chất vô

cơ có tan, hợp chất hữu cơ tan và hợp chất hữu cơ không tan Nồng độ caocủa photpho trong nước gây ra sự phát triển mạnh của tảo, khi tảo chết đi quátrình phân hủy kỵ khí làm giảm lượng ôxi hòa tan trong nước và điều này gâyảnh hưởng độc hại với đời sống thủy sinh

Nitơ và photpho là hai nguyên tố cơ bản của sự sống, chúng có mặt hầuhết trong mọi hoạt động liên quan đến sự sống vào trong nhiều ngành côngnghiệp, nông nghiệp Khi thải 1 kg nitơ dưới dạng hợp chất hóa học và môitrường nước sẽ

sinh ra 20 kg COD; cũng như vậy, khi thải 1 kg P sẽ sinh ra 138 kg COD.Trong

nguồn nước giàu chất dinh dưỡng (N,P) thường xảy ra các hiện tượng: tảo vàthủy

sinh phát triển mạnh tạo nên mật độ lớn vào ban ngày hoặc khi nhiều nắng tảoquang hợp mạnh Để quang hợp, tảo hấp thụ khí CO2 hoặc bicacbonat(HCO3-)

trong nước và nhả ôxi pH của nước tăng nhanh, nhất là khi nguồn nước có

pH thấp (tính đệm thấp do cân bằng H2CO3 – HCO3- - CO32-) vào cuối buổi

chiều; pH của một số ao, hồ giàu dinh dưỡng có thể đạt giá trị trên 10 Nồng

độ ôxi tan trong nước thường siêu bão hòa, tới 20mg/l

Song song với quá trình quang hợp là quá trình hô hấp (phân hủy chấthữu cơ để tạo năng lượng, ngược với quá trình quang hợp) xảy ra Trong khi

hô hấp, tảo và thực vật thủy sinh tiêu thụ ôxy thải ra CO2 - là tác nhân làmgiảm pH của nước

Trong các nguồn nước, nếu hàm lượng N > 30 - 60 mg/l, P > 4-8 mg/l

sẽ xảy ramhiện tượng phú dưỡng Vào ban đêm hoặc những ngày ít nắng, quátrình hô hấp diễn ra mạnh mẽ gây hiện tượng thiếu ôxi và làm giảm pH củanước Do vậy, vào buổi sáng thường ôxi trong nước cạn kiệt và pH rất thấp

Hiện tượng phú dưỡng cũng xảy ra ở hệ sinh thái biển, đặc biệt vùngcửa sông hay các vịnh kín hoặc các vùng biển kín Tảo nở hoa gây ra hiệntượng thủy

triều đỏ và phân hủy hệ sinh thái thủy sinh Ví dụ, trong suốt mùa du lịch trênthế

giới có khoảng 200 triệu người du lịch cùng với 85% nước thải không được

xử lý từ các thành phố lớn thải ra biển sẽ gây ô nhiễm biển ở nhiều nơi Cáchết và gây ô

nhiễm trầm tích

2.7.3.Ảnh hưởng đối với con người

Đây là nguyên tố có độc tính với 50 mg là liều trung bình gây chếtngười (phốtpho trắng nói chung được coi là dạng độc hại của phốtpho trongkhi phốtphat và orthophốtphat lại là các chất dinh dưỡng thiết yếu) Thù hìnhphốtpho trắng cần được bảo quản dưới dạng ngâm nước do nó có độ hoạtđộng hóa học rất cao với ôxy trong khí quyển và gây ra nguy hiểm cháy vàthao tác với nó cần được thực hiện bằng kẹp chuyên dụng do việc tiếp xúc

trực tiếp với da có thể sinh ra các vết bỏng nghiêm trọng Ngộ độc mãn tínhphốtpho trắng đối với các công nhân không được trang bị bảo hộ lao động tốtdẫn đến chứng chết hoại xương hàm Nuốt phải phốtpho trắng có thể sinh ratình trạng mà trong y tế gọi là "hội chứng tiêu chảy khói" Các hợp chất hữu

cơ của phốtpho tạo ra một lớp lớn các chất, một số trong đó là cực kỳ độc.Các este floro photphat thuộc về số các chất độc thần kinh có hiệu lực mạnhnhất mà người ta đã biết Một loạt các hợp chất hữu cơ chứa phốtpho được sửdụng bằng độc tính của chúng để làm các thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốcdiệt nấm v.v Phần lớn các photphat vô cơ là tương đối không độc và là cácchất dinh dưỡng thiết yếu

Khi photpho trắng bị đưa ra ánh sáng mặt trời hay bị đốt nóng thànhdạng hơi ở 250 °C thì nó chuyển thành dạng photpho đỏ, và nó không tự cháytrong không khí, do vậy nó không nguy hiểm như photpho trắng Tuy nhiên,việc tiếp xúc với nó vẫn cần sự thận trọng do nó cũng có thể chuyển thànhdạng photpho trắng trong một khoảng nhiệt độ nhất định và nó cũng tỏa rakhói có độc tính cao chứa các oxit photpho khi bị đốt nóng

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

phương pháp trắc quang là dựa vào lượng ánh sáng đã bị hấp thu bởi chất hấpthu để tính hàm lượng của chất hấp thu.

Phương pháp đo độ đục: phương pháp này dựa trên việc đo cường độdòng ánh sáng bị hấp thu hoặc bị khuếch tán bởi hệ keo được điều chế từ chấtcần phân tích

3.2.PHƯƠNG PHÁP PT QUANG PHỔ HẤP THỤ UV-VIS

3.2.1 Định luật về sự hấp thụ ánh sáng

(Định luật Lambert – Beer)

Khi chiếu 1 dòng sáng qua dung dịch chất hấp thụ ánh sáng thì chất đóchỉ hấp thụ chọn lọc 1 số tia tùy theo màu sắc của chất

Định luật: Nếu chiếu 1 chùm sáng đơn sắc có cường độ là Io qua 1dung dịch có bề dày là b (cm) và nồng độ là C (mol/l) thì sau khi ra khỏi dungdịch nó bị hấp thụ 1 phần nên cường độ chỉ còn lại là It ( It < Io ) và pt củađịnh luật là:

bC o

t

I

Trong đó: C là nồng độ ban đầu g/L, mg/L, mol/L, mmol/L

b là chiều dày của cuvet (cm)

ε là hệ số hấp thụ phân tử gam.Nó đặc trưng cho bản chấtcủa chất hấp thụ ánh sáng và sóng ánh sáng đơn sắc chiếu vào dung dịch khinồng độ của chất hấp thụ là mol/l.

 Các đại lượng thường dùng trong phương pháp trắc quang.

- Độ truyền qua (T – Transmittance) hay gọi là độ truyền quang, độtruyền suốt là tỷ số giữa hai cường độ tia chiếu ló ra I và tia đến I0, ký hiệu là

T Độ truyền qua T phụ thuộc vào λ T là đại lượng không có thứ nguyên,không có tính cộng Độ truyền qua biểu thị độ trong suốt của dung dịch màukhảo sát ứng với bước sóng đã cho λ

Độ truyền qua T = o

t

I I

Mật độ quang đo được khi chất tan hoà tan trong một dung môi là mật

độ quang tổng cộng của dung dịch đó

A = AX + Adm

Để A phản ánh đúng AX thì Adm rất nhỏ (≈ 0) Để thoả mãn điềukiện này, ta nên chọn dung môi có phổ hấp thu rất xa phổ hấp thu của chấttan

Nếu trong hỗn hợp gồm những cấu tử cùng hấp thụ nhưng chúng không

có tương tác hóa học với nhau Ta có thể xác định nồng độ của các cấu tử đótheo hệ thức sau : A= A1 + A2 + + Ai + + An

Dung dịch màu tuân theo định luật hấp thu cơ bản nếu thoả mãn cácđiều kiện sau

Có sự trùng khít các đường phổ ε - λ đối với các dung dịch có nồng độkhác nhau

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc A – C khi b = const là một đường thẳng

đi qua gốc toạ độ

Khi pha hai dung dịch 1 và 2 sao cho C1b1 = C2b2 thì ở cùng λtư ta sẽ có A1 = ε1bC1 = A2 = ε2bC2

Các đường phổ A - λ với nồng độ Cn khác nhau đều có cùng λmax

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ truyền qua T và lgC có điểm uốnnằm ở giá trị T = 0.368

3.2.2 Các nguyên nhân gây ra sự sai lệch định luật Lambert - Beer

Mức độ đơn sắc của ánh sáng tới Ánh sáng không đơn sắc thường dẫnđến độ lệch âm Chất màu hấp thu cực đại ở λmax và chỉ ở λmax mới có sự tuyếntính giữa Aimax – Ci và đồ thị Aimax – Ci là một đường thẳng, khi đó mật độquang là cực đại Mức độ đơn sắc càng lớn, khả năng tuân theo định luậtLambert – Beer càng lớn

Nồng độ lớn của dung dịch khảo sát: Nồng độ của dung dịch lớn sẽ xảy

ra tương tác điện, đại lượng ε thay đổi, thông thường khi tăng nồng độ dungdịch, giá trị ε giảm Sự sai lệch khỏi định luật Lambert – Beer thường là sai sốâm

Sự trùng hợp hoặc khử trùng hợp phân tử, sự solvat hoá hay hydrat hoáxảy ra khi thay đổi nồng độ chất hấp thu; sự tạo thành các hợp chất trunggian, phức phụ, các hợp chất đồng phân, tạo hệ keo hay sự có mặt của các

chất điện ly mạnh, pH đều có khả năng làm thay đổi độ hấp thu của dungdịch, làm sai lệch khỏi định luật Beer.

Phổ hấp thụ.

Đường biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thu A hoặc ε vào độ dài sóng

λ (hay tần số sóng ν) gọi là phổ hấp thu của chất khảo sát

Phổ hấp thu của phân tử là phổ đám gồm một hoặc một số đám hấp thu,mỗi đám đều có dạng đường phân bố xác suất chuẩn và khác nhau bởi cường

độ hấp thu và bước sóng cực đại λmax của đám Trong trường hợp đơn giảnphân tử chỉ có một tâm mang màu thì phổ A = f(λ) chỉ có một giải phổ códạng đối xứng hình chuông

3.2.3 Các phương pháp định lượng trong quang phổ hấp thụ phân

-Pha dãy tiêu chuẩn:

b) Cách đo.

Người ta đem so sánh màu của dd phân tích với màu của dãy ddchuẩn,dd phân tích có màu bằng màu của dd tiêu chuẩn nào thì hàm lượngchất X bằng chính hàm lượng của chất đó trong dd tiêu chuẩn Nếu màu của

dd phân tích nằm giữa 2 dd màu tiêu chuẩn nào đó thì hàm lượng chất X đượctính bằng trung bình cộng hàm lượng X ở 2 dd màu tiêu chuẩn đó.Nếu muốnchính xác hơn thì sẽ lập dãy dd chuẩn có nồng độ chuẩn biến thiên trongkhoảng nồng 2 dd màu mà dd phân tích có màu nằm ở giữa

c) Ưu nhược điểm:

- Ưu điểm:

+ Có thể sử dụng để xác định được các dd mà sự hấp thụ a/skhông tuân theo định luật Lambert-Beer

+ PP đơn giản,nhanh,không phải cần máy móc

Lượng thuốc

thử R

Lượng trong cả dãy như nhau

pH pH cả dãy như nhau

Lượng muối Như nhau