Kiểm tra chất lượng môi trường nước

Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp - Gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý chất thải.. Khu dân cư, làng nghề:- Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồ

Bô Công ThươngTrường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM

Kiểm TRA CHẤT LƯỢNG MÔI

TRƯỜNG NƯỚC

Nhóm: 8

Đề tài:

GVHD: Lữ Thị Mộng Thy

I THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HIỆN

NAY

1 Trên thế giới:

- Thiếu nước ngọt: Các chuyên gia đánh giá những nguồn nước quốc tế trên toàn cầu dự đoán rằng, trong 15 năm tới, những tác động môi trường do tình trạng thiếu nước ngọt sẽ tăng lên

- Đến năm 2020, những tác động môi trường do ô nhiễm sẽ tăng mạnh ở 3/4 số khu vực hoặc cận khu vực được đánh giá tác động các nguồn nước quốc tế trên toàn cầu Khoảng 1/4 khu vực được nghiên cứu cho thấy các chất rắn lơ lửng tăng chủ yếu do chặt phá rừng và canh tác nông nghiệp, gây ảnh hưởng xấu đến các rặng san hô, cỏ biển và nơi cư trú trên sông Các khu vực này bao gồm biển Caribbean, sông ở Brazil, hồ Rift Valley ở Đông Phi và tất cả các khu vực thuộc Đông Nam Á

- Đánh bắt quá mức và những mối đe dọa khác đối với các nguồn tài nguyên sống dưới nước được xếp ưu tiên hàng đầu, trong số 5 khu vực được nghiên cứu, có 60% các nhóm có hoạt động đánh bắt mạnh mẽ, 3/4 số khu vực sử dụng phương pháp đánh bắt hủy diệt, đang gây hại cho những nơi cư trú và các cộng đồng sống phụ thuộc vào cá Đánh bắt hủy diệt bao gồm việc sử dụng lưới vét ở đáy, sử dụng bom, mìn, đánh bắt bằng các chất độc xyanua, lưới muro-ami và các kỹ thuật khai thác cục

bộ khác

Sông hằng ở Ấn Độ Sông Hoàng Hà, Trung Quốc

I THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HIỆN

NAY

2 Ở Việt Nam:

a Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp

- Gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình

và thiết bị xử lý chất thải

- Mức độ ô nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu

chế xuất, cụm công nghiệp tập trung và làng nghề bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn là rất lớn Hệ thống sông Đồng Nai mỗi ngày tiếp nhận khoảng 480.000 m3 nước thải công nghiệp Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên vùng lãnh thổ

I THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HIỆN

NAY

b Khu dân cư, làng nghề:

- Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc đồng, nhôm, chì,

giấy, dệt nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn m3/ ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường trong khu vực

- Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở

thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Mặt khác, còn rất nhiều cơ sở sản xuất không xử lý nước thải, phần lớn các bệnh viện và cơ sở y tế lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải; một lượng rác thải rắn lớn trong thành phố không thu gom hết được…

- Hệ thống sông Đồng Nai mỗi ngày tiếp nhận khoảng

900.000 m3 nước thải sinh hoạt, 17.000 m3 nước thải y tế

I THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HIỆN

NAY

c Ô nhiễm nước ở nông thôn và khu vực sản xuất nông

nghiệp:

- 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không được xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước về mặt hữu cơ

và vi sinh vật ngày càng cao

- Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và

sức khoẻ nhân dân

- Do nuôi trồng thuỷ sản ồ ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trường nước

I THỰC TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC HIỆN

NAY

II CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

Chỉ tiêu vật lí Chỉ tiêu hóa học Chỉ tiêu sinh học

 Nhu cầu oxy hóa sinh hóa

 Nhu cầu oxy hoá hóa học

 Một số chỉ tiêu hóa học khác

 Nhóm Coliform

 Nhóm Streptococci

 Nhóm Clostridca khử sunfit

Chỉ tiêu vật

lý

Độ đục

Nhiệt độ

Màu sắc Mùi vị

Hàm

lượng

chất rắn

1 Độ đục

Là đặc tính vật lí của nước

Là biểu hiện của tình trạng quang học làm ánh sáng bị tán xạ, hấp thụ bởi các hạt phân tử

Do sự hiện diện của các chất lơ lững

có kích thước thay đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, huyền phù

(kích thước 0,1 – 10mm)

Nước mặt có độ đục cao hơn nước ngầm

Ảnh hưởng của nước lũ, làm xáo động lớp đất, lôi cuốn, phân rã xác động, thực vật Chất thải sinh hoạt, nước thải sinh hoạt,

nước thải công nghiệp.

Sự phát triển của vi khuẩn và một số vi

sinh vật (tảo, cỏ dại…)

Chất hữu cơ do xác động thực vật phân

hủy

Nguyên nhân

Tạo môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn có hại phát triền, xâm nhập và gây ra các bệnh nguy hiểm cho con người

Tác hại

cường độ phân tán của các hạt

lơ lửng trong dung dịch

Áp dụng phương pháp so màu theo nguyên tắc dựa trên

sự hấp thu ánh sáng của các cặn

lơ lửng có trong dung dịch.

Cách xác định

Máy Hach Việt Nam 08/2012 Máy đo độ đục cầm tay 2100Q

Máy quang phổ LABOMED Spectro 23RS

Các đơn vị đo độ đục tiêu chuẩn đang được sử

dụng

Hiện nay, tất cả các tiêu chuẩn và quy chuẩn nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống của Việt Nam đều sử dụng NTU

là đơn vị độ đục,

do đó NTU được

áp dụng rộng rãi hơn cho mục đích đánh giá chất lượng nước

1 NTU hay FNU là đơn vị độ đục khi áp

dụng thiết bị đo theo nguyên lý tán xạ

ánh sáng với dung dịch chuẩn là

formazine

2 FTU là đơn vị độ đục khi áp dụng

thiết bị đo theo nguyên lý đo hấp thu

ánh sáng với dung dich chuẩn là

formazine bước sóng 450 nm

3 FAU là đơn vị độ đục khi áp dụng

thiết bị đo theo nguyên lý đo độ hấp thu

ánh sáng với dung dịch chuẩn là

formazine bước sóng 860 nm

Xử lý nước có độ đục cao

a Độ đục cao đi kèm với xuất hiện vi khuẩn và nitrat-nitơ:+ Keo tụ, lắng và lọc: Nhờ quá trình keo tụ, tạo bông các hạt cặn lơ lửng có kích thước rất nhỏ có thể dính kết với nhau tạo thành các hạt cặn có kích thước lớn hơn và được loại bỏ nhờ quá trình lắng và lọc

+ Khử trùng: Khử trùng nhằm tiêu diệt các vi khuẩn gây

bệnh như coliform, ecoli

**Các hình thức khử trùng bao gồm:

 Khử trùng bằng clo

 Khử trùng bằng tia cực tím( đèn UV)

 Khử trùng bằng ozone

Xử lý nước có độ đục cao

c Độ đục là do sắt và mangan gây ra

Tiến hành các công đoạn oxy hóa, keo tụ tạo bông, lắng và lọc, khử trùng

2 Nhiệt độ

Là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu

Là điều kiện xác định đặc điểm các quá trình sinh, hóa học… diễn ra trong môi trường nước

Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt

độ môi trường

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Cách xác định

Nhiệt độ của nước thông thường được xác định cùng với pH hay DO bằng máy đo

3 Màu sắc

Là đặc tính quang học của sự thay đổi thành phần quang phổ của ánh sáng khá kiến nhìn qua

ân Do chất bẩn trong nước gây ra

Do sắt và mangan không hòa tan→màu nâu đỏ

Do chất mùn humic →nước có màu vàng

Do các loại thủy sinh → tạo màu xanh lá cây

Nước thải công nghiệp → tạo màu xanh đen

lơ lửng, chất huyền phù không tan

Cách

xác

định

Dùng kỹ thuật chuẩn độ trắc quang hoặc ống so màu

Dung dịch chuẩn K2PtCl6 ,

CoCl2

Đơn vị: PCU ( Pt – Co ) hay

TCU

Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200 Pt-Co

Độ màu biểu kiến : có thể dễ dàng loại bỏ bằng

phương pháp lọc Đối với màu thực của nước phải

Theo tiêu chuẩn của WHO (World Health Organization) và US (United States), EPA

trong nước uống ≤ 15 TCU

Biện pháp xử lý

• Nước có độ màu cao thường gây khó chịu

về mặt cảm quan Với các quy trình xử lý như dùng chất oxi hóa mạnh ( Clo, khí ozon, permanganat kali ), keo tụ, lắng lọc

có thể làm giảm độ màu của nước

• Cần lưu ý, khi nguồn nước có màu do hợp chất hữu cơ, việc sử dụng Clo có thể tạo ra chất mới là trihalomethane có khả năng

gây ung thư

4 Mùi vị

Mùi Nguyên nhân Nước giếng

ngầm Trứng thối cơ trong lòng đất tạo ra khí H2S, Quá trình phân hủy các chất hữu

hòa tan vào mạch nước ngầm Mùi tanh Sắt và mangan

Nước máy Mùi hóa chất

khử trùng ( Clo) Do hóa chất khử trùng còn dư trong nước

gây ra

Hóa chất Mùi và vị Xuất xứ

Geosmin Mùi đất hoặc cỏ Xạ khuẩn, tảo xanh

2-Methylisoborneol (MIB) Mùi mốc Xạ khuẩn, tảo xanh

2t, 4c, 7c-decatrienal Mùi tanh Tảo xanh

Chlorine Dược vị Clo dư khử trùng

Chloramines Mùi thuốc tẩy, mùi hoa phong lữ Clo khử trùng dư

Aldehydes Mùi trái cây Ozon hóa nước cho việc khử trùng

Phenols and Chlorophenols Dược vị Thường có nguồn gốc từ chất thải công nghiệp.

Iron Vị kim loại Kim loại trong đất Manganese Vị kim loại Kim loại trong đất

Hydrogen sulfide Mùi trứng thối Do các vi sinh vật yếm khí trong nước mặt hoặc do sunfat trong

lòng đất.

Methane gas Mùi tỏi Khí phân hủy các chất hữu cơ.

Bảng: Một số hóa chất gây hương vị và mùi trong nước

Biện pháp xử lý

1 Khử mùi bằng làm thoáng

gây mùi cho nước và đồng thời oxi hóa các chất

Các công trình làm thoáng khử mùi cũng

tương tự như các công trình làm thoáng để khử sắt như:

+ Làm thoáng bằng dàn mưa, phun mưa.

+ Làm thoáng bằng hệ thống cưỡng bức…

Biện pháp xử lý

2 Khử mùi bằng các chất oxi hóa mạnh

Các chất oxi hóa mạnh để khử mùi có thể là:

+ Clo và các hợp chất của clo

+ Máy ozone, permanganat Kali…

Dùng Clo và ozone để khử các vi sinh có nguồn

nước, thực vật là biện pháp khử mùi thông dụng Đa số các trường hợp cần tiến hành khử mùi đều dùng clo để khử mùi có trong nước Tuy nhiên còn một số trường

hợp, dùng clo không có hiệu quả, cần phải thay thế bằng ozone

Ngoài ra có thể dùng kali permanganat KMnO4 để khử mùi mới xuất hiện trong quá trình clo hóa nước

Biện pháp xử lý

3 Khử mùi bằng phương pháp dùng than hoạt tính

Than hoạt tính có khả năng hấp thụ rất cao đối với các chất gây mùi Dựa vào khả năng này, người ta khử mùi của nước bằng cách lọc nước qua than hoạt tính Các loại than hoạt tính thường dùng là: than Anthracite, than cốc, than bạch dương hay than bùn dạng bột để cho vào nước.

Than hoạt tính dùng trong các bể lọc khử mùi có kích thước d = 1 – 3 mm, chiều dày lớp than L= 1.5 – 4 m Tốc độ lọc có thể đạt 50m/h

Các bể lọc than hoạt tính thường bố trí sau bể lọc trong và khử trùng.

Cấu tạo than hoạt tính trong khử màu, khử mùi

5 Hàm lượng chất rắn

Thuật ngữ “ chất rắn”: lượng chất rắn còn lại trong một mẫu nước sau khi sấy khô hoặc đốt nóng ở một nhiệt độ nhất định

Chất rắn lơ lửng

Chất rắn tổng

Chất rắn hòa tan

Chất rắn

lơ lửng

Chất rắn lắng

Chất rắn tổng cộng (TS) là lượng chất rắn

trong cốc sau khi làm bay hơi nước trong mẫu

và làm khô trong tủ sấy ở nhiệt độ xác định, bao gồm tổng hàm lượng các chất rắn lơ lửng (SS) (phần tổng lượng chất rắn còn lại trên giấy lọc) và hàm lượng chất rắn hòa tan

(TDS) (phần đi qua giấy lọc)

Hàm lượng và bản chất của các chất rắn hiện

diện trong chất lỏng thay đổi rất lớn

Trong nước sinh hoạt, hầu hết các chất ở dạng hòa tan và chủ yếu gồm các muối vô cơ, lượng

nhỏ các chất hữu cơ, và các khí hòa tan

Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan của nước sinh hoạt thường trong khoảng từ 20 đến 100 mg/L,

và theo qui luật độ cứng tăng theo tổng chất rắn

hòa tan

Trong tất cả các chất lỏng khác, hàm lượng các chất keo không hòa tan và chất lơ lửng

gia tăng theo mức độ ô nhiễm

Bùn hiện diện trong đại đa số các trường hợp, trong đó hầu hết là chất rắn không tan, và

phần chất hòa tan ít quan trọng

Xác định hàm lượng các chất hòa tan và chất không tan trong mẫu được thực hiện với thí nghiệm phân tích thành phần qua lọc và thành phần được giữ lại trên màng lọc Các cơ chất

không tan.

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) là các hạt >2tìm thấy trong nước, <2 được coi là chất rắn hòa tan và có thể loại bỏ bằng bộ lọc.

ra, còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống thủy sinh, ngăn chặn ánh sáng truyền qua nước lám giảm khả năng quang hợp của thực vật trong

nước.

Một số trầm tích sẽ lắng xuống đáy nước, trong khi những chất rắn khác vẫn còn lơ lững trong nước.

Gồm tất cả ion hòa tan trong nước như carbonat, bicarbonat, clorua, sulfat, photpho, nitrat, magie, canxi, ion natri hữu cơ và các ion khác.

Tác hại: Ở nổng độ cao gây bất lợi cho sản xuất công nghiệp sử dụng nước (Sx nước giải khát, sx dược phẩm,…), gây ăn mòn kim loại (muối

clorua, muối sulfat), giảm tuổi thọ thiết bị, đến sức khỏe con người.

Tổng chất rắn hòa tan(TDS)

• Giá trị TDS được sử dụng để đánh giá

khả năng sử dụng nguồn nước cho mục

Nồng độ chất rắn trong nước chưa xử lí

Tác hại của chất rắn

• Giảm độ trong của nước

• Giảm hiệu quả của nước dùng trong tưới tiêu, công nghiệp

• Chất rắn lơ lửng trong nước thải chưa được xử lí

gây hiện tượng bùn lắng và hiện tượng kị khí

• Nếu hàm lượng chất rắn cao gây khó khăn trong

việc xử lí, làm tăng tỉ trọng nước, ảnh hướng dến vi sinh vật nước ngọt và làm giảm độ hòa tan của chất khí

Biện pháp xử lý

Phương pháp sinh học Phương

pháp cơ lý hóa học

Phương pháp kỵ khí

Phương pháp hiếu khí

- Hầu hết các chất hữu cơ trong

Hấp thụ Dùng chất oxy hóa

Bể phân hủy kỵ khí

Kỹ thuật UASB

Kĩ thuật bùn hoạt hóa

Kĩ thuật màng mỏng

cố định

cho sinh hoạt là 6,0 –

8,5 và của nước ăn

uống uống là 6,5 – 8,5

1 Độ pH

Đo độ pH của nguồn nước để:

 Đánh giá khả năng ăn mòn kim loại đối với đường ống,

các vật chứa nước

 Đánh giá nguy cơ các kim loại có thể hoà tan vào nguồn

nước như chì, đồng, sắt, cadmium, kẽm… có trong các vật chứa nước, trong đường ống

Phương pháp đo pH

Đo bằng điện cực thủy tinh

Các loại máy đo pH sử dụng

điện 110V được chế tạo từ

-Độ kiềm cao trong nước sẽ làm ảnh hưởng đến sự sống các sinh vật trong nước và gây nên độ cứng trong nước-Là chỉ tiêu cần để tính toán cho quá trình trung hòa hoặc làm mềm nước hoặc làm dung dịch đệm trung hòa acid sinh ra trong quá trình đông tụ

Chỉ tiêu này cần thiết cho quá trình làm mềm nước

3 Độ cứng của nước

Độ cứng là đại lượng đo tổng các cation đa hóa trị có trong nước, nhiều nhất là ion canxi và magiê Nước mặt thường không có độ cứng cao như nước ngầm Tùy theo

độ cứng của nước người ta chia thành nhiều loại

50 – 150mg/l

Nước cứng 150 –

300mg/l Nước rất

cứng

> 300mg/l

Phương pháp nhiệt

Khử độ cứng cacbonat của nước bằng vôi

Làm mềm nước bằng vôi và sođa (Na2CO3)

Sử dụng cột lọc chuyên xử lý nước cứng với phương pháp trao đổi ion

Phương pháp xử lý nước cứng

phương pháp xử lý nước cứng sử dụng

công nghệ Ion

DO là lượng oxy hoà tan trong

nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v ) thường được tạo ra do

sự hoà tan từ khí quyển hoặc

do quang hợp của tảo

4 Hàm lượng oxi hòa tan trong nước ( DO )

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng

8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v…

Mối quan hệ giữa tôm với hàm lượng oxi

hòa tan trong nước

Oxy hoà tan

(ppm) Biểu hiện của tôm

5 Nhu cầu oxy sinh hóa ( BOD )

−Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand là

lượng oxy cần cung cấp để oxy hoá các chất hữu cơ

trong nước bởi vi sinh vật

=>BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân

huỷ sinh học có trong mẫu nước

=>giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ ô nhiễm

hữu cơ càng cao

Thiết bị

6 Nhu cầu oxy hóa học ( COD )

COD (chemical oxygen demand) là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O

Chỉ số COD có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm

cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng vi sinh vật

Tỉ lệ giữa BOD và COD thường xấp xỉ từ 0,5 đến 0,7