Do vậy,nghiên cứu và phân tích amoni là một vấn đề cần thiết để đưa ra các phương pháp xử lý phù hợp, làm giảm hàm lượng ô nhiễm amoni trong nước ngầm và đảm bảosức khỏe của con người..
Trang 1Mục lục
A PHẦN MỞ ĐẦU 4
I Lý do lựa chọn chuyên đề: 4
II Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu: 4
1 Đối tượng nghiên cứu: 4
2 Phạm vi nghiên cứu 4
III Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu: 4
1 Mục tiêu nghiên cứu: 4
2 Nhiệm vụ nghiên cứu: 5
IV Giới hạn của đề tài: 5
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ TỔNG CỤC TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG 5
I Tổng quan về Tổng cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng: 5
1 Vị trí và chức năng: 5
2 Ban lãnh đạo: 6
II Tổng quan về Trung Tâm Kỹ thuật 1: 6
1 Giới thiệu 6
2 Ban giám đốc: 6
III Tổng quan về phòng thử ngiệm Hóa Môi Trường: 7
1 Giới thiệu: 7
2 Chức năng, nhiệm vụ: 8
3 Địa chỉ liên hệ 8
Trang 2CHƯƠNG II: VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 9
I Đặt vấn đề 9
II Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm amoni 9
1 Sơ lược về amoni: 10
2.Nguồn gốc gây ô nhiễm amoni trong nước ngầm: 10
3 Hiện trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm ở Việt Nam: 12
CHƯƠNG III: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ AMONI 15
I Phương pháp Clo hóa: 15
II Phương pháp kiềm hóa và làm thoáng: 16
III Phương pháp ozon hóa với xúc tác Bromua (Br - ): 16
IV Phương pháp trao đổi ion: 16
V Phương pháp sinh học: 17
CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM 17
I Phân tích amoni theo tiêu chuẩn EPA 350.2 17
2 Nguyên tắc và giới hạn xác định: 17
3 Phạm vi áp dụng: 17
4 Các yếu tố ảnh hưởng: 17
4 Hóa chất: 18
5 Cách tiến hành: 18
6 Tính kết quả: 19
III Kết quả phân tích: 19
B KẾT LUẬN VÀ RÚT KINH NGHIỆM BẢN THÂN 20
C TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Trong 3 năm học tập và rèn luyện tại trường dưới sự giúp đỡ và chỉ bảo tậntình của các thầy cô Em đã tạo dựng được một khố kiến thức và cái nhìn tổngquan về nghề nghiệp trong tương lai mình Nhưng em mới tiếp cận được ở lĩnhvực lý thuyết Do vậy, thực tập là một quá trình rất quan trọng giúp em có thêmkiến thức, rèn luyện kỹ năng và áp dụng những bài giảng trên lớp của thầy, cô vàotrong thực tế Lần đầu tiếp xúc với công việc bên ngoài sẽ không tránh khỏi những
bỡ ngỡ, khó khăn Nên em đặc biệt cảm ơn chân thành đến tập thể phòng ThửNghiệm Môi Trường và Hóa Chất đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong đợt thựctập này Nhờ có sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các anh ( chị ) trong phòng đãgiúp em làm quen với môi trường làm việc và tiếp cận được những kiến thức bổích cho công việc sau này
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô Vũ Thị Mai luôn tận tình dạy dỗ
và tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu để hoàn tất bài báo cáo tốt nghiệpnày
Mặc dù đã hoàn thành báo cáo, song do hạn chế về tài liệu, hạn chế về thờigian cũng như kinh nghiệm thực tế, nên em không tránh khỏi những thiếu sót Emmong được sự góp ý của thầy cô trong khoa để em có thể hoàn thành tốt bài báocáo tốt nghiệp này
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 24 tháng 04 năn 2013
Sinh viênLưu Thị Tuyên
Trang 4A PHẦN MỞ ĐẦU
I. Lý do lựa chọn chuyên đề:
Nước ngầm là một tài nguyên vô cùng quan trong đối với con người và sinhvật Tuy nhiên, hiện nay nguồn nước này đang bị ô nhiễm trầm trọng bởi hoạtđộng sản xuất và sinh hoạt của con người.Theo một số báo cáo khoa học thì một
số khu vực ở Hà Nội và một số vùng lân cận đã bị nhiễm amoni nặng Do vậy,nghiên cứu và phân tích amoni là một vấn đề cần thiết để đưa ra các phương pháp
xử lý phù hợp, làm giảm hàm lượng ô nhiễm amoni trong nước ngầm và đảm bảosức khỏe của con người
II Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu:
1 Đối tượng nghiên cứu:
- Phân tích hàm lượng amoni trong nước ngầm
2 Phạm vi nghiên cứu
- Địa điểm : Phòng Thử Nghiệm Hoá Chất và Môi Trường – Trung Tâm
Kỹ Thuật 1 – Tổng Cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng
- Thời gian: Từ ngày 01/04/2013 đến ngày 26/03/2013
III Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
1 Mục tiêu nghiên cứu:
- Xác định được hàm lượng amoni trong nước ngầm
- Nắm bắt được quy trình phân tích
- Đưa ra được kết quả thực nghiệm
2 Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Đưa ra được những giải pháp, kiến nghị cho vấn đề mình cần nghiên cứu
- Đánh giá thực trạng của vấn đề mình cần nghiên cứu
IV. Giới hạn của đề tài:
- Phân tích hàm lượng amoni có trong nước ngầm
Trang 5CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ TỔNG CỤC TIÊU CHUẨN
ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG
I Tổng quan về Tổng cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng:
Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng có tư cách pháp nhân, tài khoản riêng, con dấu hình Quốc huy và trụ sở đặt tại thành phố Hà Nội
2 Ban lãnh đạo:
Tổng cục trưởng: Ngô Quý Việt
8 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
ĐT: 04 37911607; Fax: 04 37911595
Email: ngoquyviet@tcvn.gov.vn
Phó Tổng cục trưởng: TS Vũ Văn Diện
8 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
ĐT: 04 3791 1609; Fax: 04 37911595
Email: vuvandien@tcvn.gov.vn
Phó Tổng cục trưởng: ThS Trần Văn Vinh
8 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Trang 6về tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng và các hoạt động dịch vụ khác theo yêu cầu của các tổ chức, cá nhân.
2 Ban giám đốc:
Giám đốc: Nguyễn Cảnh Tời
Điện thoại: 04 3836 3795 - Fax: 04 38361199
Email: nctoi@quatest1.com.vn
Phó Giám đốc Nghiệp vụ: Đặng Tuấn Hùng
Điện thoại: 04 3836 3394 - Fax: 04 38361199
Email: hungdt@quatest1.com.vn
Phó Giám đốc Kỹ thuật: Kim Đức Thụ
Điện thoại: 04 3756 2629 - Fax: 04 38361199
Email: kimducthu@quatest1.com.vn
Trang 7III Tổng quan về phòng thử nghiệm Hóa Môi Trường:
1 Giới thiệu:
- Phòng Thử nghiệm Hoá môi trường được thành lập theo Quyết định số239/TCCB-QĐ , ngày 15 tháng 9 năm 1994 của Tổng cục trưởng Tổng cụctiêu chuẩn -đo lường-chất lượng
- Phòng gồm có 9 nhân sự đang là việc
2 Chức năng, nhiệm vụ:
- Đánh giá tác động môi trường
- Phân tích chất lượng môi trường: không khí, đất, nước & trầm tích…
- Phân tích hóa chất phân bón
- Phân tích dư lượng thuốc Bảo Vệ Thực Vật, các hợp chất hưu cơ: cholorophenol, PCBs, PAHs, trong nước, đất, trầm tích
- Phân tích lượng vết kim loại nặng
- Quan trắc và phân tích môi trường
- Tham gia tư vấn thiết kế và xử lý ô nhiễm
- Đào tạo Hóa-Môi Trường
- Ngoài ra, Phòng còn thực hiện các dịch vụ về công tác thử nghiệmliên quan như: Đào tạo thử nghiệm viên; Hợp đồng dịch vụ Khoahọc Công nghệ
Trang 8- Các phương pháp thử nghiệm phù hợp theo Tiêu chuẩnViệt Nam (TCVN), tiêu chuẩn Quốc tế: APHA ,EPA, , ISO, …
- Phòng được trang bị các thiết bị hiện đại từ các dự án của Nhà nước,phòng có đội ngũ cán bộ được đào tạo chuyên sâu, giàu kinh nghiệm
3 Phòng thử nghiệm Môi trường và hóa chất đã được VILAS công nhận
phù hợp với chuẩn mực TCVN (ISO/IEC) 17025 có số
Trang 9CHƯƠNG II: VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Hoạt động nông nghiệp gắn liền với sử dụng các loại phân bón trên diện rộng, các loại nước công nghiệp, sinh hoạt giàu hợp chất nito thải vào môi trường làm chonước ngầm ngày càng ô nhiễm bởi các hợp chất nito đặc biệt là amoni
Amoni không gây độc trực tiếp cho con người mà sản phẩm chuyển hóa là nitrit
và nitrat là yếu tố gây độc Các hợp chất nitrit và nitrat là sản phẩm của quá trình oxihóa bởi các vi sinh vật trong quá trình xử lý, tàng trữ và chuyển tải nước đến người dùng Vì vậy việc xử lý amoni trong nước là đối tượng rất đáng quan tâm
II Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm amoni.
1 Sơ lược về amoni:
Amoni bao gồm có 2 dạng: không ion hóa ( NH3 ) và ion hóa ( NH4 ) Amoni cómặt trong môi trường có nguồn gốc từ quá trình chuyển hóa, nông nghiệp, công nghiệp, từ sự khử trùng bằng cloramin Lượng amoni trong nước bề mặt và nước ngầm thường thấp hơn 0,2 mg/l Các nguồn nước hiếm khí có thể có nồng độ amoni đến 3mg/l
Việc chăn nuôi gia súc quy mô lớn có khẳ năng làm tăng hàm lượng amoni trongnước mặt Sự nhiễm bẩn amoni có thể tăng lên do các đoạn nối ống bằng vữa
ximang Amoni trong nước là chất ô nhiễm do nước thải động vật, nước cống và khẳnăng nhiễm khuẩn Khi hàm lượng amoni trong nước ăn uống cao hơn so với tiêu chuẩn cho phép chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi chất thải động vật, nước cống, và có khả năng xuất hiện các laoij vi khuẩn kể cả vi khuẩn gây bệnh
Trang 10Lượng amoni trong môi trường so với sự tổng hợp bên trong cớ thể là không đáng kể Tác hại của nó xuát hiện chỉ khi tiếp xúc với liều lượng 200mg/kg thể trọng.
Với những lí do trên đây amoni được xếp vào nhóm các chỉ tiêu cảm quan (dược đánh dấu bằng chữ a trong bảng tiêu chuẩn theo quyết định 1329/2002/BYT-
QĐ của Bộ Y Tế ) Khi amoni trong nước vượt quá tiêu chuẩn cho phép thì chưa ảnh hưởng lắm đến sức khỏe nhưng đó là dấu hiệu cho thấy nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi chất thải có nguồn gốc động vật và có thể chứ các vi khuẩn gây bệnh
2.Nguồn gốc gây ô nhiễm amoni trong nước ngầm:
a Sự tồn tại của các hợp chất Nito trong nước:
Nito tồn tại trong hệ thủy sinh ở nhiều dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ.Các dạng
vô cơ cơ bản với tỉ lệ khác nhau tùy thuộc vào môi trường nước Nitrat là muối Nito
vô cơ trong môi trường được sục khí đầy đủ và liên tục Nitrit (NO2-) tồn tại trong điều kiện đặc biệt, còn amoniac (NH3) tồn tại trong điều kiện kị khí Amoni hòa tan trong nước tạo thành hyroxit amoni (NH4OH) và sẽ phân ly thành ion amoni (NH4+)
và ion hydroxit (OH-) quá trình oxi hóa có thể chuyển hóa tất cả các dạng hợp chất Nito vô cơ thành ion Nitrat, còn quá trình khử sẽ chuyển hóa chúng thành dạng Nito Quá trình oxi hóa các dạng Nito thành NO3- được gọi là quá trình nitrat hóa.Quá trình khử nitrat là quá trình chuyển từ NO3- thành khí Nito ( N2) hoặc oxit nito (N2O).Quá trình cố định nito là quá trình Nito trong không khí được cố định vào hệ sinh học dưới dạng amoni.Quá trình này đòi hỏi một năng lượng đáng kể để chuyển hóa nito trong không khí thàng dạng amoni Các protein trong mùn động vật và thựcvật sau đó có thể bị phân ly thành các amoni axit, tiếp đến phân hủy thành amoni và các dạng nito vô cơ trong nước đi vào hệ sinh vật rồi cuối cùng chuyển hóa về dạng nito vô cơ
Các ion NO3- trong nước thải chảy ra sông ra biển ở hàm lượng lớn, chúng sẽ kích thích sự phát triển của động vật thủy sinh, sau khi chết xác của chúng sẽ gây ô nhiễm nguồn nước Nito và Photpho là hai yếu tố gây ảnh hưởng đến nguồn nước ngọt Nếu nồng độ NO3- tăng lên nhưng photpho không tăng hoặc ngược lại thì sẽ không làm cho thực vật phát triển
b Nguồn gốc ô nhiễm amoni trong nước ngầm ở Việt Nam:
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng nhiễm bẩn amoni và các chất hữu cơ
Trang 11trong nước ngầm nhưng một trong những nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm là việc sử dụng quá mức phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu, hóa chất, thực vật đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước, hoặc do quá trình phân hủy các hợp chất hữu
cơ và các chất trên đẩy nhanh quá trình nhiễm amoni trong nguồn nước Ngoài ra mức độ ô nhiễm còn phụ thuộc vào từng loại hình canh tác của từng vùng
Do cấu tạo địa chất và lich sử hình thành địa tầng
Kết quả của những hoạt động địa chất ( xói mòn, xâm thực…) đã hình thành nêntầng chứa nước cuội sỏi Đệ Tứ Đây là nguồn nước chình được khai thác cung cấp nước sinh hoạt cho các hoạt động sống của con người Tầng Đệ Tứ bao gồm nhiều kiến tạo với các loại khác nhau về nguồn gốc Nhưng nhìn chung tầng này đề chứa các hạt than bùn, đất có chứa các tạp chất hữu cơ Khả năng di chuyển chất bẩn vào nước có liên quan chặt chẽ đến thành phần hạt hạt càng khô tính lưu thông càng lớn, khả năng hấp thụ nhỏ, các chát bẩn di chuyển dễ dàng, hạt mịn thì ngược lại
Do quá trình khai thác nước ngày càng mở rộng đã kéo theo giải phóng các hợp chất nito được phát sinh ngay trong lớp đất bùn chứa nhiều chất hữu cơ bị phân hủy,điều này dẫn đến hàn lượng N trong nước ngầm tăng cao
Do sự tồn tại của nguồn ô nhiễm nằm phí trên mặt đất
Trong nhiều năm qua cùng với sự phát triển của đời sống xã hội, sự phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp đã thải vào môi trường một lượng lớn chất thải,
mà trong đó có nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt đều có hàm lượng chất hữu
cơ gây ô nhiễm sinh học cao
Tình trang khoan khai thác nước một cách tùy tiện của tư nhân hiện nay rất phổ biến Giếng được khoan có độ sâu từ 25m đến 30m là nguồn gốc tạo ra các của sổ thủy văn đua chất bẩn xuống nguồn nước ngầm Ngoài ra việc khai thác nước ngầmvới khối lượng lớn mà lượng nước mới không kịp bổ sung và đã tạo ra các phễu hạ tháp mực nước, điều này cũng góp phần làm cho chất bẩn xâm nhập nhanh hơn Để
bù đắp lượng nước ngầm khai thác, quá trình xâm thực tự nhiên được đẩy mạnh, nước ngầm được bổ sung từ nguồn nước mặt được ngấm xuống Đây chính là nguyên nhân của sự gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước ngầm bởi các chất có nguồn gốc nhân tạo Do việc phóng thải một lượng lớn chất thải , nước thải
có chứa nhiều hợp chất nito hòa tan đã dẫn đến sự gia tăng nồng độ của các hợp chấtnito trong nước bề mặt
Do chiều dày đới thông khí
Trang 12Khi chiều dày đới thông khí ( hay chiều dày đường thấm ) càng nhỏ khả năng xâm thực các chất bẩn vào tầng chứa nước càng nhiều Nhưng riêng đối với hợp chất Nitrat và Nitrit thì chiều dày đới thông khí lớn, quá trình Nitrat diễn ra thuận lợi, còn chiều dày đới thông khí nhỏ quá trình Nitrat hóa yếu hơn.
Đối với thực tế trong điều kiện đới thông khí càng dày khi đó hàm lượng oxi xâm nhập từ khí quyển và các nguồn khác trên mặt đất vào đới thông khí sẽ lớn, thúc đẩy các điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí Khi đó quá trình Nitrat diễn ra nhanh chóng và làm tăng hàm lượng NO3- và NO2-
Độ dốc thủy lực lớn
Những nơi có cường độ dòng chảy mạnh làm tăng khả năng xâm nhập của các chất gây ô nhiễm vào nước ngầm Những khu vực nằm dưới độ dốc cao thường có hàm lượng ô nhiễm nặng hơn những vùng có độ dốc thấp Điều này phù họp với quyluật vận động tự nhiên của vật chất
3 Hiện trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm ở Việt Nam:
a Hiện trạng ô nhiễm amoni:
Theo đánh giá của nhiều báo cáo và hội thảo khoa học thì tình trạng ô nhiễm amonitrong nước ngầm đã được phát hiện nhiều vùng trong cả nước.Chẳng hạn như tại TP HCM :” Theo chi cục bảo vệ môi trường TP HCM , kết quả quan trắc nước ngầm tầng nông gần đây cho thấy lượng nước ngầm ở khu vực ngoại thành đang diễn biến ngày càng xấu đi Cụ thể là trạm nước ngầm Đông Thạch ( huyện Hóc Môn ) bị nhiễm amoni 68,73mg/l cao gấp 1,9 lần so với năm 2005
Ngoài ra cũng còn một số khu vực khác cũng bị nhiễm amoni trong nước ngầm nhưng khu vực nhiễm amoni trong nước ngầm nặng nề nhất trong cả nước là khu vực đồng bằng Bắc Bộ Theo kết quả khảo sát của trung tâm nghiên cứu thuộc trungtâm khoa học tự nhiên vcoong nghệ quốc gia và trường ĐH Mỏ- Địa Chất thì phần lớn nước ngầm ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ gồm các tỉnh như: Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình,và phía Nam Hà Nội đều
bị nhiễm bẩn amoni rất nặng Xác suất các nguồn nước nhiễm amoni có nồng độ caohơn tiêu chuẩn nước sinh hoạt (3mg/l) khoảng 70%-80% Trong nhiều nguồn nước ngầm còn chứ nhiều hợp chất hữu cơ, độ oxi hóa có nguồi đạt 30-40mgO2/l Có thể cho rằng phần lớn nguồn nước ngầm đang sử dụng không đạt tiêu chuẩn về amoni
và các chất hữu cơ
Trang 13Theo kết quả khảo sát của các nhà khoa học Viện Địa lý thuộc Viện Khoa Học
và Công Nghệ Việt Nam thì hầu như các mẫu nước của các huyenj tỉnh Hà Nam đều
có tỉ lệ nhiễm amoni ở mức báo động Chẳng hạn như tại Lý Nhân có mẫu nước với hàm lượng lên tới 111,8mg/l gấp 74 lần so với tiêu chuẩn Bộ Y Tế, còn ở Duy Tiên
là 93,8mg/l gấp 63 lần Trong khi đó các kết quả khảo sát của trường ĐH Mỏ- Địa Chất Hà Nội cũng cho biết chất lượng nước ngầm ở mạch nông và mạch sâu tại địa phương này cũng có hàm lượng Nito trung bình > 20mg/l vượt mực tieu chuẩn Việt Nam cho phép nhiều lần
b Ảnh hưởng của amoni đối với sức khỏe con người
Amoni thực ra không gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, nhưng trong quá trình khai thác, lưu trữ và xử lý… amoni được chuyển hóa thành nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) là những chất có tính độc hại đối với sức khỏe con người, vì
nó có thể chuyển hóa thành Nitrosamin có khả năng gây ung thư cho con người Chính vì vậy quy định nồng độ nitrit cho phép trong nước sinh hoạt là khá thấp Như vậy ở trong nước ngầm amoni không thể chuyển hóa được do thiếu oxi, khikhai thác lên vi sinh vật trong nước nhờ oxi trong không khí chuyển amoni thành nitrit và nitrat tích tụ trong thức ăn Khi ăn uống nước có chứa nitrit thì cơ thể sẽ hấpthụ nitrit vào máu và chất này sẽ tranh oxi của hồng cầu làm hemoglobin mất khả năng lấy oxi, dẫn đến tình trạng thieus máu, da xanh…Vì vậy, nitrit đặc biệt nguy hiểm đến trẻ em dưới 6 tháng tuổi, nó có thể làm chậm sự phát triển, gây bệnh ở đường hô hấp Đối với người lớn, nitrit kết hợp với các axit amin trong thực phẩm làm thạnh một họ chất nitrosamin Nitosamin có thể gây tổn thương di truyền tế bào, nguyên nhân gây ung thư
Các hợp chất Nito trong nước có thể gây một số bệnh nguy hiểm cho người sử dụng Nitrat gây ra chứng thiếu vitamin và có thể kết hợp với các amin để tạo ra những nitrosamin.Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, hoặc qua nước dùng để pha sữa Sau khi lọt vào cơ thể, nitrat sẽ chuyển hóa thành nitrit nhờ
vi khuẩn đường ruột Ion nitrit còn gây nguy hiểm hơn so với ion nitrat đối với sức khỏe con người Khi tác dụng với các amin hay ankyl cacbonattrong cơ thể người chũng có thể tạo thành các hợp chất chứa nito gây ung thư
- Bên cạnh đó hàm lượng NH4 cao trong nước uống cao có thể gây ra một số bệnh sau :
+ Nó có thể kết hợp với clo tạo ra Cloramin là một chất làm giảm hiệu quả khử