khảo sát một số thông số chất lượng nước thải ở khu công nghiệp trà nóc thành phố cần thơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN HÓA HỌC LÊ MINH NHÂN KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC... TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN HÓA HỌC

LÊ MINH NHÂN

KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN HÓA HỌC

LÊ MINH NHÂN

KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN HÓA HỌC

Năm học 2013-2014

KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

THẢI Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC

THÀNH PHỐ CẦN THƠ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Lê Minh Nhân là tác giả của Luận văn xin xác nhận Luận văn

đã được chỉnh sửa hoàn chỉnh theo những ý kiến đóng góp của Thầy, Cô phản biện và các thành viên Hội đồng chấm Bảo vệ luận văn

Cán bộ hướng dẫn Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Sinh viên cam đoan

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Th.s Nguyễn Văn Đạt

2 Đề tài: “KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI

Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC THÀNH PHỐ CẦN THƠ”

3 Sinh viên thực hiện: Lê Minh Nhân

MSSV: 2102277 Lớp: Hóa Học – Khóa 36

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:

c Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị, điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN HÓA HỌC

- -NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện:

2 Đề tài: “KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI Ở

KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC THÀNH PHỐ CẦN THƠ”

3 Sinh viên thực hiện: Lê Minh Nhân

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:

c Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị, điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Cán bộ phản biện

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn ba tháng thực hiện luận văn đã giúp em học hỏi được nhiều kinh nghiệm thực tế và những kỹ năng bổ ích cho công việc sau này Em xin chân thành cảm ơn đến:

Các thầy cô Khoa Khoa Học Tự Nhiên, các thầy cô Bộ môn Hóa Học đã truyền đạt cho em những kiến thức cần thiết

Em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Văn Đạt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thời gian làm luận văn

Cảm ơn cô Nguyễn Thị Diệp Chi, cô Nguyễn Thị Ánh Hồng đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian qua

Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Xuân Dư, anh Phạm Nguyễn Hồng Nguyên cùng các anh chị tại Trung tâm Kỹ thuật và Ứng dụng Công nghệ Cần Thơ đã tạo điều kiện, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ để em hoàn thành tốt luận văn

Cảm ơn cha mẹ và tất cả các bạn đã động viên, quan tâm, giúp đỡ em trong suốt khoảng thời gian làm luận văn

Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ………i

MỤC LỤC ………ii

DANH MỤC BẢNG ……… iv

DANH MỤC HÌNH ………iv

ABSTRACT ……….1

TÓM TẮT ………1

Chương 1 GIỚI THIỆU ……….2

1.1 Đặt vấn đề ……….……… 2

1.2 Mục tiêu đề tài ……… ……….2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ……… ……….3

2.1 Tổng quan về nước ……… ……….3

2.1.1 Giới thiệu chung về nước ……… ……….3

2.1.2 Hiện trạng về chất lượng nước thải ở Tp Cần Thơ … ………… 4

2.2 Khái quát về ô nhiễm nước ……… ……… 5

2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước ……… ……… 5

2.2.2 Phân loại nước thải ……… 5

2.2.3 Tác nhân và các nguồn gây ô nhiễm nước ………5

2.2.4 Ảnh hưởng của sự ô nhiễm nguồn nước ………6

2.3 Các thông số khảo sát chất lượng nước ……….……… 9

2.3.1 Nitơ tổng ……….……… 9

2.3.2 Nitơ - amonium … … ………9

2.3.3 Photpho tổng …….… ……… 9

2.3.4 Florua ( F-) … ……… ……… 10

2.4 Giới thiệu về phương pháp UV - Vis ……… 10

2.4.1 Khái niệm ……… ……….10

2.4.2 Nguyên lý cấu tạo của máy quang phổ ……….……….12

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …….….13

3.1 Phương tiện nghiên cứu ……… 13

3.1.2 Hóa chất ……… 15

3.2 Phương pháp thu, bảo quản mẫu ……… ….17

3.2.1 Phương pháp thu mẫu……….17

3.2.2 Phương pháp bảo quản mẫu ……… 17

3.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ……… … 18

3.3.1 Thời gian thực hiện đề tài ……… 18

3.3.2 Địa điểm thu mẫu ……….….18

3.3.3 Địa điểm phân tích mẫu ……… … 18

3.4 Phương pháp đánh giá kết quả ……… 18

3.4.1 Phương pháp xử lý số liệu ……… … 18

3.4.2 Phương pháp đánh giá ………19

3.5 Phương pháp phân tích ………19

3.5.1 Xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl … ……….…….19

3.5.2 Xác định nitơ amonium N-NH4+ theo TCVN 5988:1995 …….……20

3.5.3 Photpho tổng - TCVN 6202–2008 (ISO 6878: 2004) ……… …….21

3.5.4Photpho tổng - Phương pháp so màu Axit Vanadomolybdophophoric (4500-P C: Standard methods, 2012) ……… ….24

3.5.5 Florua (F-) Phương pháp SPADNS (4500-F D: Standard methods, 2012) ……… ….26

4.1 Kết quả phân tích mẫu nước thải ……… 28

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……….……….34

5.1 Kết luận………34

5.2 Kiến nghị ………34

PHỤ LỤC ………36

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Lượng nước trên Trái Đất ……… 4

Bảng 2.2 Số ca mắc bệnh và tử vong liên quan đến ô nhiễm nước từ 1990– 2003 ……….8

Bảng 3.2 Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp

(trích QCVN 40:2011/BTNMT) ……… 19

Bảng 3.3 Đường chuẩn photpho xanh ………22

Bảng 3.4 Đường chuẩn photpho vàng ……….24

Bảng 3.5 Đường chuẩn florua ……….26

Bảng 4.1 Kết quả phân tích mẫu nước thải công nghiệp ……… 28

DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ biểu diễn mật độ quang theo nồng độ ……….11

Hình 2.2 Sơ đồ biểu diễn độ truyền quang T ……….11

Hình 3.1 Máy chưng cất đạm BUCHI K-350 ………13

Hình 3.2 Cân phân tích ………13

Hình 3.3 Hệ thống phá mẫu ……….14

Hình 3.4 Máy đo pH ……… 14

Hình 3.5 Bếp điện ……… 14

Hình 3.6 Máy so màu UV-Vis ……….15

Hình 3.7 Thu mẫu nước thải tại hiện trường ……… 17

Hình 3.8 Mẫu phân tích ………17

Hình 3.9 Các dung dịch màu chuẩn photpho xanh ………22

Hình 3.10 Đồ thị dãy chuẩn photpho tổng ……….23

Hình 3.11 Các dung dịch màu photpho vàng ……….24

Hình 3.12 Đồ thị dãy chuẩn photpho tổng ……….25

Hình 3.13 Các dung dịch màu florua ……… 27

Hình 3.14 Đồ thị dãy chuẩn florua ……… 27

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ tổng ……… 29

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ - amonium ……….30

Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Photpho tổng ……….31

Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn hàm lượng florua ……… 32

Hình 4.5 Hàm lượng các chất trong nước thải ……… 33

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

KCN : Khu công nghiệp

ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long

Tp : Thành phố

Cty : Công ty

HCBVTV : Hóa chất bảo vệ thực vật

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

ABSTRACT

Wastewater from industrial waste outside the direct influence on the environment Therefore, the analysis and treatment need to be concerned The theme was undertaken to survey and assess the quality of wastewater in the sewer system in Tra Noc Industrial Zone, Can Tho City Conduct an analysis

of wastewater indicators such as analysis of total nitrogen, ammonia nitrogen, total phosphorus, and fluoride From there, it is possible to assess the general quality in industrial waste water

TÓM TẮT

Nước thải từ các khu công nghiệp thải ra ngoài gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường Do đó, việc phân tích và xử lý nước cần phải được quan tâm

Đề tài được thực hiện nhằm khảo sát và đánh giá chất lượng nước thải tại các

hệ thống thoát nước ở khu công nghiệp Trà Nóc, thành phố Cần Thơ Tiến hành phân tích một số chỉ tiêu trong nước thải như: phân tích nitơ tổng số, nitơ amonium, photpho tổng số và florua Từ đó, có thể đánh giá chung về chất lượng nước thải ở khu công nghiệp

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Nước - nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá và có hạn, có vai trò quan trọng đối với cuộc sống con người và môi trường Nước được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, thủy lợi,… Nhưng hiện nay nguồn nước của chúng

ta đang bị ô nhiễm trầm trọng mà nguyên nhân chính là do hoạt động sản xuất

và ý thức của con người

Ngày nay, nước ta trong quá trình phát triển công nghiệp hóa - hiện đại hóa, sự phát triển kinh tế - xã hội ngày càng mạnh mẽ làm cho nhiều nguồn nước bị ô nhiễm gây tác động xấu đến con người và các hệ sinh thái Nước là tài nguyên có thể tái tạo được và cần phải sử dụng một cách hợp lý để duy trì khả năng tái tạo của nó

Thành phố Cần Thơ là đô thị trung tâm vùng đồng bằng sông Cửu Long, bên cạnh những thành tựu trong phát triển kinh tế - xã hội, thành phố còn phải đối mặt với sự suy giảm chất lượng môi trường nước từ các nhà máy, xí nghiệp,… xả thải ra ngoài chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn gây ô nhiễm nguồn nước Vì vậy, việc khảo sát và quan trắc chất lượng nước luôn là vấn đề quan tâm và rất cần thiết Từ lý do đó, em chọn đề tài: “KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC THÀNH PHỐ CẦN THƠ” để có thể đánh giá chất lượng nước và đề ra biện pháp giải quyết, kêu gọi mọi người chung tay bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này, cũng chính là bảo vệ chúng ta và thế hệ mai sau

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về nước

2.1.1 Giới thiệu chung về nước [1,3,5]

Nước là nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật Nếu không có nước thì sẽ không có sự sống trên trái đất

Nước tham gia vào thành phần cấu trúc sinh quyển, điều hòa các yếu tố khí hậu, đất đai và sinh vật Nước còn đáp ứng những nhu cầu đa dạng của con người trong sinh hoạt hằng ngày, tưới tiêu cho nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, sản xuất điện năng, tạo ra nhiều cảnh quan đẹp,…

Trên hành tinh chúng ta nước tồn tại dưới những dạng khác nhau: Nước trên trái đất, ngoài đại dương, ở các sông suối, hồ ao, các hồ chứa nhân tạo, nước ngầm, trong không khí, băng tuyết và các dạng liên kết khác

Tổng lượng nước trên trái đất vào khoảng 1.386 triệu km3

trong đó nước trong đại dương (nước mặn) vào khoảng 1.338 triệu km3

chiếm 96,5% Nước ngọt trên trái đất chiếm tỷ lệ rất nhỏ, chỉ vào khoảng 2,5%

Các nguồn nước trong tự nhiên không ngừng vận động và chuyển trạng thái (rắn, lỏng, khí), tạo nên vòng tuần hoàn nước trong sinh quyển: nước bốc hơi, ngưng tụ và mưa Lượng nước rơi xuống mặt đất một phần bị giữ lại bởi cây cối, chảy tràn trên mặt đất, thấm xuống hay chảy trong đất và chảy vào các dòng sông Phần lớn lượng nước bị giữ lại bởi thảm phủ thực vật và dòng chảy mặt sẽ quay trở lại bầu khí quyển qua con đường bốc hơi Lượng nước ngấm trong đất có thể thấm sâu hơn xuống những lớp đất bên dưới để cấp nước cho các tầng nước ngầm và sau đó thành các dòng suối hoặc chảy dần vào sông ngòi thành dòng chảy mặt và cuối cùng đổ ra biển hoặc bốc hơi vào khí quyển

Bảng 2.1 Lượng nước trên Trái Đất

(106 km2)

Thể tích (km3)

Tổng lượng nước (%)

2.1.2 Hiện trạng về chất lượng nước thải ở Tp Cần Thơ [3]

Thành phố Cần Thơ nằm tại trung tâm Đồng bằng sông Cửu Long, bên

bờ Tây sông Hậu Bên cạnh những điều kiện thuận lợi về hệ thống sông ngòi, kênh, rạch đã tạo cho Tp Cần Thơ có một nét riêng về phát triển kinh tế - xã hội thì tình trạng ô nhiễm nước ở các kênh rạch thuộc Tp Cần thơ đang diễn biến một cách nhanh chóng do sự gia tăng các KCN, nhà máy, xí nghiệp đã và đang mọc lên hàng ngày để đáp ứng nhu cầu của người dân trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước

Năm 2006 theo báo cáo nghiên cứu khoa học của Tiến sĩ Bùi Thị Nga - Trường Đại Học Cần Thơ, đề tài được nghiên cứu tại rạch Sang Trắng 1, rạch Sang Trắng 2, và sông Hậu thuộc Tp Cần Thơ cho thấy nước thải ở các cống thải tại KCN Trà Nóc vượt tiêu chuẩn xả thải nhiều lần Mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt đặc biệt nghiêm trọng tại thủy vực tiếp nhận với giá trị thể hiện giảm dần khi ra đến thủy vực lân cận và đối chứng

2.2 Khái quát về ô nhiễm nước

2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước [3,4]

Ô nhiễm nước là sự thay đổi các thành phần lí - hóa - sinh học, mà sự thay đổi này đã gây ảnh hưởng bất lợi đối với môi trường nước Những thay đổi này hầu hết là do các hoạt động khác nhau của con người Những hoạt động này gây tác động trực tiếp hay gián tiếp đến những thay đổi về thành phần của các loài thủy sinh và ảnh hưởng đến sự phong phú của các loài sinh vật sống trong nước

Nguồn nước được coi là ô nhiễm khi thành phần và tính chất lí - hóa - sinh học của nước bị thay đổi, không đảm bảo chất lượng của nguồn cung cấp cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống và các mục đích khác

2.2.2 Phân loại nước thải [4,5]

Phân loại nước thải theo nguồn gốc phát sinh ta có các loại sau:

Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các khu dân cư, khu hoạt động thương mại, công sở, trường học,…

Nước thải sản xuất (công nghiệp, nông nghiệp): phụ thuộc vào ngành sản

xuất, nguyên liệu, sản phẩm

Nước thải do nước mưa chảy tràn

Nước thải đô thị: chỉ các chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố Đó là hỗn hợp của các loại nước thải trên

2.2.3 Tác nhân và các nguồn gây ô nhiễm nước

2.2.3.1 Tác nhân gây ô nhiễm [3,4]

Các ion vô cơ hòa tan: các chất dinh dưỡng (N, P), amoni và amonium (NH4+, NH3), nitrat (NO3-), photphat (PO43-), sunfat (SO42-), clorua (Cl-), các kim loại nặng (chì, thủy ngân, asen,…)

Các chất hữu cơ: các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học (carbohydrate, protein, chất béo,…), các chất hữu cơ bền vững (nhóm hợp chất phenol), nhóm hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) hữu cơ, nhóm hợp chất polychlorinated biphenyl (PCBs), nhóm hợp chất dioxin,…

Dầu mỡ, các chất có màu, các chất gây mùi vị,…

Các vi sinh vật gây bệnh: vi khuẩn, virút, động vật đơn bào,…

2.2.3.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước [4]

a Ô nhiễm tự nhiên

Do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão,… hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng

Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu

cơ Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn

Lụt lội có thể làm nước mất sự trong sạch, khuấy động những chất dơ trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi đổ rác và cuốn theo các loại hoá chất trước đây đã được cất giữ

Nước lụt có thể bị ô nhiễm do hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải

Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt, )

b Ô nhiễm nhân tạo

Từ sinh hoạt: nước thải từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường

học, các khu dân cư,…

Từ các hoạt động công nghiệp: nước thải từ các cơ sở sản xuất công

nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản,…

Từ hoạt động sản xuất nông, ngư nghiệp: các hoạt động chăn nuôi gia súc, thuốc trừ sâu, phân bón từ các ruộng lúa, vườn cây, rau chứa các chất hóa học độc hại có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt Các chất thải nuôi trồng thủy sản, chất thải ao nuôi công nghiệp có thể gây ô nhiễm môi

trường và dịch bệnh thủy sản phát sinh trong môi trường nước

2.2.4 Ảnh hưởng của sự ô nhiễm nguồn nước [5]

2.2.4.1 Ảnh hưởng đến môi trường [5]

a Đất và sinh vật đất

Nước bị ô nhiễm mang nhiều chất vô cơ và hữu cơ thấm vào đất gây ô nhiễm nghiêm trọng cho đất làm:

- Liên kết giữa các hạt keo đất bị bẻ gãy, cấu trúc đất bị phá vỡ

- Thay đổi đặc tính lý học, hóa học của đất

- Thành phần chất hữu cơ giảm nhanh làm khả năng giữ nước và thoát nước của đất bị thay đổi

- Quá trình oxy hóa các ion Fe2+ và Mn2+ có nồng độ cao tạo thành các axit không tan Fe2O3 và MnO2 gây ra hiện tượng “nước phèn” dẫn đến đóng thành váng trên mặt đất (đóng phèn)

- Canxi, magie và các ion kim loại khác trong đất bị nước chứa axit cacbonic rửa trôi thì đất sẽ bị chua hóa

- Các chất ô nhiễm làm giảm quá trình hoạt động phân hủy chất của một

số vi sinh vật trong đất

- Là nguyên nhân làm cho nhiều cây cối còi cọc, khả năng chống chịu kém, không phát triển được hoặc có thể bị thối gốc mà chết

b Nước và sinh vật nước

Gây ra sự mất cân bằng giữa lượng chất thải ra môi trường nước (rác thải sinh hoạt, các chất hữu cơ,…) và các sinh vật tiêu thụ lượng chất thải này (vi sinh vật, tảo,…) làm cho các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng không được phân huỷ, vẫn còn lưu lại trong nước với khối lượng lớn, dẫn đến việc nước dần mất

đi sự tinh khiết ban đầu, làm chất lượng nguồn nước bị suy giảm nghiêm trọng

Ngoài việc các cặn lơ lửng trong nước mặt, các chất thải nặng lắng xuống đáy sông, sau khi phân huỷ, một phần lượng chất được các sinh vật tiêu thụ, một phần thấm xuống mạch nước bên dưới (nước ngầm) qua đất, làm biến đổi tính chất của loại nước này theo chiều hướng xấu

Thủy triều đỏ: Sự phát triển quá mức của nền công nghiệp hiện đại đã kéo theo những hậu quả nặng nề về môi trường, làm thay đổi hệ sinh thái biển Mặt khác, sự ô nhiễm nước biển do các chế phẩm phục vụ nuôi tôm, dư lượng các loại thuốc kích thích, thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, góp phần làm tăng vọt tần suất xuất hiện thuỷ triều đỏ ở nhiều nơi trên thế giới và

ở Việt Nam Không chỉ ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền kinh tế biển, thuỷ triều đỏ còn làm mất cân bằng sinh thái biển, ô nhiễm môi trường biển

Khi gặp những môi trường thuận lợi như điều kiện nhiệt độ, sự ưu dưỡng của vực nước, các loài vi tảo phát triển theo kiểu bùng nổ số lượng tế bào, làm thay đổi hẳn màu nước Các nhà khoa học gọi đó là sự nở hoa của tảo hay

“thuỷ triều đỏ” Thuỷ triều đỏ phá vỡ sự cân bằng sinh thái biển, gây hại trực tiếp đối với sinh vật và con người Một số loài vi tảo sản sinh ra độc tố Vì vậy, con người có thể bị ngộ độc do ăn phải những sinh vật bị nhiễm độc tố vi tảo

c Không khí

Ô nhiễm môi trường nước không chỉ ảnh hưởng đến con người, đất, nước

mà còn ảnh hưởng đến không khí Các hợp chất hữu cơ, vô cơ độc hại trong nước thải thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi nước vào không khí làm cho mật độ bụi bẩn trong không khí tăng lên Hơn nữa, các hơi nước này còn

là giá bám cho các vi sinh vật và các loại khí bẩn công nghiệp độc hại khác Một số chất khí được hình thành do quá trình phân hủy các hợp chất hữu

cơ trong nước thải như SO2, CO2, CO,… ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường khí quyển và con người, gây ra các căn bệnh liên quan đến đường hô hấp như: niêm mạc đường hô hấp trên, viêm phổi, viêm phế quản mãn tính, gây bệnh tim mạch, tăng mẫn cảm ở những người mắc bệnh hen,…

2.2.4.2 Ảnh hưởng đến con người [3,5]

Theo báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2005, ô nhiễm môi trường nước tác động trực tiếp đến sức khỏe, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do virus, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan A, giun, sán Các bệnh này gây suy dinh dưỡng, làm thiếu máu, thiếu sắt, gây kém phát triển, tử vong, nhất là ở trẻ em Có đến 88% trường hợp bệnh tiêu chảy là do thiếu nước sạch, vệ sinh môi trường kém

Bảng 2.2 Số ca mắc bệnh và tử vong liên quan đến ô nhiễm nước từ 1990–2003

Năm Tả Thương hàn Lỵ trực trùng Tiêu chảy

Ca bệnh

Tử vong

Ca bệnh

Tử vong

Ca bệnh

Tử vong

2.3 Các thông số khảo sát chất lượng nước [2,3,8,9,11-13]

2.3.1 Nitơ tổng [3,11]

Nước thải luôn có một số hợp chất chứa nitơ Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công trình xử lí sinh học Một nhóm các hợp chất chứa nitơ là protein và các sản phẩm phân hủy của nó như amino axit là nguồn thức ăn hữu cơ của vi khuẩn Một nhóm khác của hợp chất hữu cơ chứa nitơ có trong nước thải bắt nguồn từ phân và nước tiểu (urê) của người và động vật Urê bị phân hủy ngay khi có tác dụng của vi khuẩn thành amonium (NH4+) và NH3 là hợp chất vô cơ chứa nitơ có trong nước thải Nếu hàm lượng nitơ có trong nước thải xả ra sông, hồ quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng làm kích thích sự phát triển nhanh chóng của rong, rêu, tảo làm bẩn nguồn nước

2.3.2 Nitơ - amonium [8,11]

Sự hiện diện của amonium trong nước mặt hoặc nước ngầm bắt nguồn từ hoạt động phân hủy chất hữu cơ do các loại vi sinh vật trong điều kiện yếm khí Đối với nguồn nước cấp cho sinh hoạt, amonium được tìm thấy khi bị nhiễm bẩn bởi các dòng nước thải Trong mạng lưới cấp nước, amonium còn được sử dụng dưới các dạng hóa chất diệt khuẩn cloramine Nhằm tạo lượng clo dư có tác dụng kéo dài thời gian diệt khuẩn khi lưu chuyển trong đường ống, tùy theo tỉ lệ phối hợp amonium có thể kết hợp với clor cho monocloramine, dicloramine, tricloramine

Nitơ - amonium hiện diện trong môi trường nước ở dạng ion NH4+ hay

NH3 tùy thuộc vào điều kiện môi trường pH của nước thải theo phương trình hóa học sau:

Photpho được xem là đại lượng đánh giá sự phát triển của thực vật trong nước Khi nước thải có nồng độ các chất dinh dưỡng (nitơ và photpho) cao thải vào các nguồn tiếp nhận (ao, hồ, sông suối,…) sẽ làm cho các loài tảo

phát triển mạnh, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng gây ảnh hưởng đến các hệ động thực vật thủy sinh, nguy cơ phá vỡ cân bằng sinh thái

2.3.4 Florua ( F - ) [2,12]

Flo là một nguyên tố halogen độc hại đối với sức khỏe con người và súc vật Dư thừa hay thiếu hụt flo đều ảnh hưởng đến sức khỏe con người, biểu hiện rõ nhất là các bệnh về xương và răng Trong những năm chín mươi của thế kỷ XX, nghiên cứu về flo trong nước ở một số nơi trên lãnh thổ Việt Nam

đã được tiến hành và đạt được một số kết quả bước đầu liên quan đến ô nhiễm flo trong nước Hàm lượng flo trong nước vượt quá 1,5 mg/L sẽ gây bệnh

“Chết răng” Tại những nơi nước giếng của cư dân có hàm lượng flo cao hơn 3 mg/L thì căn bệnh này rất phổ biến

2.4 Giới thiệu về phương pháp UV - Vis [4]

2.4.1 Khái niệm [4]

Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân tích quang học dựa trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng bức xạ thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hoặc hồng ngoại

2.4.1.1 Định luật Lambert - Beer

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

lC o

và lập phương trình phụ thuộc của độ hấp thụ quang A vào nồng độ C

2.4.1.2 Các đại lượng thường dùng trong phương pháp trắc quang

Độ truyền qua (T - Transmittance) hay gọi là độ truyền quang, độ truyền suốt là tỷ số giữa hai cường độ tia chiếu ló ra I và tia tới I0, ký hiệu là T Độ truyền qua T phụ thuộc vào  T là đại lượng không có thứ nguyên, không có tính cộng Độ truyền qua biểu thị độ trong suốt của dung dịch màu khảo sát ứng với bước sóng đã cho 

I

I

T   10

Hình 2.2 Sơ đồ biểu diễn độ truyền quang T

2.4.1.3 Sự lệch khỏi định luật Beer

Khoảng tuyến tính LOL (Limit of Linear Response) là khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer ( A = ε.l.C) nghĩa là khi nồng độ tăng thì độ hấp thụ quang A tăng Ngoài giới hạn LOL là sự lệch khỏi định luật Beer, nghĩa là khi

0 50 100

T (%)

C,l

nồng độ tăng thì độ hấp thụ quang A hầu như không tăng nữa Nguyên nhân của quá trình này là do nồng độ dung dịch quá lớn Ngoài ra, khoảng tuyến tính LOL còn bị ảnh hưởng của mức độ đơn sắc của ánh sáng sử dụng, pH của dung dịch, lực ion, sự pha loãng,

2.4.2 Nguyên lý cấu tạo của máy quang phổ [4]

2.4.2.1 Nguồn sáng

Nguồn sáng cho máy quang phổ là chùm bức xạ phát ra từ đèn Máy quang phổ dùng đèn hydro hay đèn Deuteri cho phổ phát xạ liên tục trong vùng UV từ 200-380 nm (nhưng thường sử dụng 200-340 nm) và đèn tungsten halogen đo vùng 380-1000 nm Để làm việc cho cả hai vùng thì phải có đủ 2 loại đèn trên Một yêu cầu đối với nguồn sáng là phải ổn định, tuổi thọ cao và phát bức xạ liên tục trong vùng phổ cần đo

2.4.2.2 Bộ đơn sắc

Bộ đơn sức có chức năng tách bức xạ đa sắc thành bức xạ đơn sắc, bao gồm kính lọc, lăng kính hay cách tử Cách tử là một bảng nhôm hay các kim loại Cu, Ag, Au, được vạch thành những rãnh hình tam giác song song Khi chiếu ánh sáng qua cách tử, phần còn lại có tác dụng tạo nên vân nhiễu xạ có bước sóng khác nhau, khi quay cách tử sẽ tạo ra phổ nhiễu xạ giống như trường hợp ánh sáng qua lăng kính Ưu điểm là cho độ phân giải tốt, tán sắc tuyến tính, độ rộng của dải ổn định, chọn bước sóng đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo nên hiện nay sử dụng cách tử tạo ánh sáng đơn sắc được ưa chuộng Cách

tử dùng cho UV-Vis có 1200 vạch/mm (thường dao động từ 300-3600 vạch/mm), số vạch càng nhiều thì năng suất phân giải càng cao

2.4.2.3 Detector

Detector là bộ phận đo tín hiệu ánh sáng trước và sau khi đi qua dung dịch (đựng trong cuvet) Các tín hiệu sau khi đi ra detector sẽ được sẽ được khuếch đại, lưu giữ và xử lý trên máy tính

2.4.2.4 Cuvet đựng mẫu

Cuvet phải làm bằng chất liệu cho bức xạ ở vùng cần đo đi qua Cuvet thủy tinh không thích hợp cho vùng UV Cuvet thạch anh cho bức xạ đi qua từ 190-1000 nm Cuvet nhựa chỉ dùng trong vùng Vis và chỉ sử dụng được một vài lần

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện nghiên cứu

Dụng cụ và thiết bị:

Dụng cụ thu mẫu: thùng ướp đá, chai thủy tinh,…

Dụng cụ phân tích: cốc, bình erlen, buret định phân, pipet, ống đong, bình định mức, đũa thủy tinh,…

Hình 3.1 Máy chưng cất đạm BUCHI K-350

Hình 3.2 Cân phân tích