Báo cáo hóa môi trường 1

Với Môi trường Bách Khoa vô cùng khắc nghiệp thì việc có 1 báo cáo để tham khảo thì thật tuyệt. Nó là 1 tài liệu thật tuyệt vời của các anh chị khóa trên để lại. Mong sẽ xứng đáng với số tiền mà bạn bỏ ra Xin chân thành cảm ơn .

MỤC LỤC PHƯƠNG PHÁP CÂN

PHƯƠNG PHÁP CÂN BÀI 1: TỔNG CHẤT RẮN (TS), TỔNG CHẤT RẮN BAY HƠI (TVS), TỔNG

CHẤT RẮN LƠ LỬNG (TSS)

1 Định nghĩa:

Tổng rắn (TS- Total Solids): vật chất còn lại sau khi làm bay hơi lỏng của mẫu

và sấy tiếp ở nhiệt độ xác định trong lò Tổng chất rắn bao gồm tổng chất rắn lơ lửng (TSS- Total Suspended Solids, phần chất rắn được giữ lại bởi bộ lọc) và tổng chất rắn hòa tan (TDS- Total Dissolved Solids, phần chất rắn đi qua bộ lọc)

Vật liệu, kích thước, độ xốp, diện tích và độ dày vật liệu lọc, kèm theo tính chất vật lý, kích thước hạt và lượng vật chất được giữ tại lọc ảnh hưởng đến khả năng tách chất rắn trong mẫu Chất rắn hòa tan là phần chất rắn đi qua lọc với kích thước lỗ lọc 2.0 (hoặc nhỏ hơn) Chất rắn lơ lửng là phần chất rắn được giữ lại trên lọc

Chất rắn cố định (FS- Fixed Solids): phần chất rắn còn lại- của tổng chất rắn, lơ lửng hay hòa tan- sau khi gia nhiệt tại nhiệt độ xác định Phần khối lượng giảm đi được gọi là chất rắn dễ bay hơi (VS-Volatile Solids)

2 Ý nghĩa môi trường:

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) góp phần vào độ đục của nước, giảm lượng ánh sáng truyền qua cần thiết cho quang hợp và mĩ quan của nước TSS có thể loại bỏ bằng phương pháp keo tụ tạo bông, lọc Tổng chất rắn hòa tan (TDS) có thể loại bỏ bằng phương pháp trao đổi ion, kết tủa, lọc ngược TDS có mối liên hệ với độ mặn và

độ dẫn điện của nước

3 Lấy mẫu và lưu trữ mẫu:

Sử dụng chai đựng mẫu bằng thủy tinh hoặc nhựa phù hợp sao cho chất rắn lơ lửng không bám vào thành chai

Phân tích mẫu sớm nhất có thể hoặc lưu mẫu ủ (giảm thiểu vi sinh vật phân hủy chất rắn) và phân tích trong vòng 24 giờ Đưa nhiệt độ mẫu về nhiệt độ phòng trước khi phân tích

Quy trình phân tích tổng chất rắn đƣợc thể hiện nhƣ sau:

Hình 1.1: Quy trình phân tích tổng chất rắn (TS)

Tính toán:

( ) ( ) Với:

M1: khối lƣợng cốc sứ sau khi sấy (mg)

M2: khối lƣợng cốc sứ và mẫu sau khi sấy (mg)

V: thể tích mẫu (ml)

5.2 Tổng chất rắn lơ lửng và tổng chất rắn bay hơi:

Nguyên tắc chung: mẫu (sau khi đƣợc hòa trộn) đƣợc lấy chính xác thể tích, cho qua giấy lọc, giấy lọc đƣợc sấy đến khối lƣợng không đổi trong tủ sấy ở Phần khối lƣợng tăng thêm ở giấy lọc là khối lƣợng của tổng chất rắn lơ lửng Tiếp tục nung giấy lọc ở , phần khối lƣợng giảm đi ở giấy lọc so với khối lƣợng giấy lọc sau sấy là khối lƣợng tổng chất rắn bay hơi

Quy trình phân tích tổng chất rắn lơ lửng và tổng chất rắn bay hơi đƣợc thể hiện nhƣ sau:

Hình 1.2: Quy trình phân tích tổng chất rắn lơ lửng và tổng chất rắn bay hơi

Tính toán:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Với:

M1: khối lƣợng giấy lọc sau khi sấy (mg)

M2: khối lƣợng giấy lọc và mẫu sau khi sấy (mg)

M3: khối lƣợng cốc sứ sau khi sấy (mg)

M4: khối lƣợng cốc sứ, giấy lọc và mẫu sau khi nung (mg)

a Tổng chất rắn lơ lửng và tổng chất rắn bay hơi

( ) ( ) ( )

( )

lọc là các yếu tố ảnh hưởng đến việc phân tích chất rắn hòa tan

- Nhiệt độ và thời gian làm khô ảnh hưởng quan trọng đến kết quả phân tích Mẫu có hàm lượng dầu và mỡ cao cũng ảnh hưởng quan trọng đến kết quả phân tích do khó làm khô đến trọng lượng không đổi trong thời gian thí

nghiệm

- Nguyên nhân khác như sai số khi đọc số liệu, để mẫu quá lâu trong không khí, không tuân thủ đúng quy trình làm thí nghiệm, do mẫu giấy lọc phân

hũy không hoàn toàn (giấy lọc không đạt chuẩn), cốc nung còn ẩm …

- Chưa lắc mẫu đều, sai số trong khi đo, thao tác sai, hút thể tích mẫu không

chính xác, đọc số liệu cân không chính xác,…

7 Biện luận

- Gíá trị TS (mg l) là ph hợp, nhưng thực tế thì không thể chấp nhận Vì phải làm thí nghiệm phân tích nhiều mẫu nhiều lần (tối thiểu

lần) và độ lệch chuẩn khoảng (mg l) thì mới chấp nhận được Trong Standart Methods , thực hiện với mẫu với độ lệch chuẩn khác nhau

khoảng (g l)

 Giá trị TSS (mg l) là ph hợp, nhựng thực tế không được chấp nhận vì thí nghiệm phải được tiến hành nhiều lần, tính giá trị trung bình, và độ lệch chuẩn giữa

các lần thí nghiệm phải tương đối

 Nguyên nhân do

 Loại phễu lọc, kích thước lỗ, độ rộng, diện tích, độ dầy của giấy lọc và tính chất vật lý của cặn như: kích thước hạt, khối lượng các chất giữ lại trên giấy lọc là các yếu tố ảnh hưởng đến việc phân tích chất rắn hòa tan

 Nhiệt độ và thời gian làm khô ảnh hưởng quan trọng đến kết quả phân tích Mẫu có hàm lượng dầu và mỡ cao cũng ảnh hưởng quan trọng đến kết quả phân tích do khó làm khô đến trọng lượng không đổi trong thời gian thí nghiệm

 Nguyên nhân khác như sai số khi đọc số liệu, để mẫu quá lâu trong không khí, không tuân thủ đúng quy trình làm thí nghiệm, do mẫu giấy lọc phân hũy không hoàn toàn (giấy lọc không đạt chuẩn), cốc nung còn ẩm …

Trả lời câu h i

Giải thích tầm quan trọng c a việc phân tích chất rắn Đ i m soát chất lư ng

ng n nư c, n u ảnh hư ng giữa: chất rắn hoàn tan và việc cấp nư c đô thị chất rắn tổng c ng đ i và chất rắn bay hơi đ i v i nư c thải và b n lắng chất rắn d lắng và nư c thải sinh ho t

 Các nguồn nước cấp có hàm lượng chất rắn cao thường có vị và có thể tạo nên các phản ứng lý học không thuận lợi cho người sủ dụng

 Hàm lượng căn lơ lửng còn gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho viêc kiểm soát quá trình xử lý nước hải bằng phương pháp sinh học

 Lượng chất rắn hòa tan có trong nước là sự xem x t tính thích hợp của nó cho việc sử dụng nó cho gia đình

 Với những mục đích trên hàm lượng chất rắn mong muốn là mg l Nước có hàm lượng chất rắn cao thường có tính nhớt (nh a, sệt) và đôi khi ảnh hưởng ngược đến người sử dụng và lên những loài thủy sinh vật mà không thích nghi với chúng được

ki m t ch t ư uồ ư c

 Trong lĩnh vực cấp nước đô thị, việc xác định chất rắn hòa tan là chỉ tiêu quan trọng nhất để xác định tính thích hợp của nguồn cung cấp để triển khai Nước sinh hoạt đô thị sẽ có màu sắc và mùi vị nếu có nhiều chất rắn hòa tan tạo cảm giác khó chịu Ngoài ra nếu lượng chất rắn hòa tan vượt quá chỉ tiêu cho phép sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng

 Chất rắn tổng cộng & chất rắn bay hơi có ảnh hưởng đến việc xử lý nước thải

& bùn lắng vì có từ đây có thể tính được chất rắn lơ lửng (SS) & chất hữu cơ có trong mẫu nước Đây là 2 yếu tố tác động có lớn đến quá trình xử lý

 n là sự tích lũy của những chất rắn có thể lằng Vì vậy, tồn tại lượng lớn chất rắn dễ lắng trong nước thải sinh hoạt sẽ làm tắt ống dẫn sau một thời gian, gây trở ngại cho việc thoát nước

2 Dự đoán ết quả phân tích & giá trị thực hi xác định hàm lư ng chất rắn trong các điều kiện sau

a C c nung còn ẩm

Cốc nung còn ẩm thì kết quả phân tích sẽ cho giá trị lớn hơn giá trị thực vì có thêm lượng hơi ẩm

b Xác định tổng chất rắn bay hơi hi tỉ lệ MgCO 3 chứa trong mẫu cao

Mẫu chứa lượng MgCO3 cao thì khi phân tích tổng chất rắn bay hơi sẽ cho giá trị nhỏ hơn giá trị thực do ở nhiệt độ cao 550 0C xảy ra phản ứng nhiệt phân giải phóng khí CO2

MgCO3 nung    MgO + CO2

3 Vai trò c a việc phân tích chất rắn đ i v i quá trình xử lý nư c thải bằng bùn

ho t tính

Việc xác định chất rắn tổng cộng và chất rắn bay hơi đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích bùn.Cả hai đều là vấn đề của những sai lầm do sự mất mát chất hữu cơ bay hơi trong quá trình làm khô.Yếu tố này không quan trọng trong các mẫu

b n thô,nhưng quan rất quan trọng khi mẫu bùn chứa một lượng đáng kể các acid bay hơi.Sự mất mát này thường dẫn đến cách hiểu không chính xác về sự phân hủy các chất rắn bay hơi

PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN CỰC BÀI 2: ĐO TDS,EC, PH, DO BẰNG ĐIỆN CỰC

1 Cơ s lí thuyết:

DO: Độ oxy hòa tan trong nước

TDS (Total dissolved solid)(mg/l): Chất rắn hòa tan

2 Dụng cụ thí nghiệm:

- Erlen 100ml

- Máy đo DO,pH, TDS bằng điện cực

3 Quy trình thí nghiệm:

Rửa sạch đầu vò, lau

Để 2 đầu vò vào khoảng giữa thể tích và để yên

Rửa sạch đầu vò và lau

khô

Bấm máy đo, đọc kết quả và tính toán Máy đo

Hình 2.1: Quy trình thí nghiệm đo TDS, pH bằng điện cực

có ảnh hưởng đến kết quả đo TDS, pH, DO

 Giá trị TDS: Theo các quy định hiện hành của WHO, US EPA, và cả Việt Nam, TDS không được vượt quá mg l đối với nước ăn uống và không vượt quá

mg l đối với nước sinh hoạt TDS càng nhỏ chứng tỏ nước càng sạch, do đó ta thấy mẫu nước này đạt chuẩn của nước uống và phù hợp với tiêu chuẩn của nước sinh hoạt

 Giá trị pH: Mẫu nước có giá trị pH = 5,44 (giá trị trung bình 2 kết quả trên) nằm trong khoảng 4.3 – 8.3 => tồn tại Alk bicarbonate và acid yếu như CO2

 Giá trị DO: Giá trị nằm trong khoảng 0,72 – 0,94 mg/l nên mẫu nước có nồng

độ oxy hòa tan thấp, thấp hơn , mg l (mức DO quá trình hiếu khí 1,5 – 2,5 mg/l) và cao hơn mg l (mức DO cho quá trình thiếu khí 0,1 – , mg l) Nước có khả năng phân hủy sinh học kém

Trả lời câu h i

1 Nêu m i quan hệ giữa pH và n ng đ ion H + và ion OH -

Do việc biểu diễn hoạt tính ion hidro dưới dạng nồng độ mol là không thuận tiện nên ể khắc phục khó khăn này năm 9 9 Soreson kiến nghị biểu diễn nồng độ hoạt tính của ion hidro dưới dạng logarit âm và ký hiệu là pH+ Ký hiệu của ông được thay bằng ký hiệu đơn giản hơn là pH và được biểu diễn bằng

pH = - log [ H+] hay pH =

ở pH=2 thì [ H+] = 10-2

ở pH=10 thì [ H+] = 10-10

Đốivới nước tinh khiết ở 200C thì

[ H+] [ OH-] = 10-7x10-7 nênpH = - log [ OH-] hay pH =

2 Ảnh hư ng c a pH đ i v i quá trình xử lý sinh học, hóa lý, hóa học

 Ả h hưởng c a H đối v i quá trình xử lý sinh học: Vi sinh vật được sử dụng

để xử lý các nguồn nước thải thì cần phải có một môi trường sống nhất định để chúng phát triển Vì vậy pH được xem là một điều kiện giúp cho VSV tồn tại và phát triển trong môi trường nước thải Mỗi loài VSV cần có pH thích hợp để tồn tại và phát triển, vì thế nếu pH bị thay đổi đột ngột thì VSV sẽ bị ức chế, không phát triển được

và chết đi làm cho hiệu suất xử lý không đạt yêu cầu

 Ả h hưởng c a H đối v i quá trình xử lý hóa lý: Trong các công trình xử lý

bằng keo tụ, trao đổi ion … thì pH là yếu tố cần xem x t để các phản ứng, các quá trình xảy ra tối ưu

 Ả h hưởng c a H đối v i quá trình xử lý hóa học: Trong quá trình khử trùng

của nước, yếu tố pH quan trọng vì pH trong nước càng cao thì hiệu quả khử trùng

+

1log [ H ]

-1log [ OH ]

càng giảm Việc xác định pH giúp chúng ta biết được tính chất của nước mang tính axit hay kiềm để lên kế hoạch tính toán hàm lượng chất khử trùng cho phù hợp

3 Nêu sự tương quan c a pH đ i v i đ kiềm và đ acid c a mẫu nư c

pH thường nằm trong dãy 0 – 14, với pH= 7 ở 250C biểu diễn tính trung hòa tuyệt đối

Khoảng từ đến 7: dãy axit

Khoảng từ đến 14: dãy kiềm

Vì hằng số Kn thay đổi theo nhiệt độ nên pH của tính trung hoà cũng thay đổi

là 7.5 khi ở 00C

Tính axit tăng khi giá trị pH giảm và tính kiềm tăng khi giá trị pH tăng

Các yếu t ảnh hư ng đến t c đ oxy h a sinh h a trong i m nghiệm BOD

 Các chất độc hại đối với VSV

 pH và điều kiện thẩm thấu phải thích hợp

 Chất dinh dưỡng

 Nhiệt độ

 Seed (Vi sinh vật được bổ sung trong pt OD)

N u r ứng dụng c a i m nghiệm BOD 5 trong xử lý nư c thải

 OD là một trong những chỉ tiêu đánh giá mức độ gây ô nhiễm của các chất thải và khả năng tự làm sạch của nguồn nước

 OD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất hữu cơ trong nước có thể bị phân hủy bằng VSV

 Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý

 ác định hiệu suất xứ lý của số quá trình

 Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được thải vào các nguồn nước

T i sao chọn BOD 5 cho ph p phân tích BOD

- Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học, mà chỉ xác định lường oxy cần thiết trong ngày đầu tiên ở nhiệt độ 2 oC trong bóng tối (để tránh hiện tượng quang hợp trong nước) Chỉ số này được gọi là OD5, chỉ số này được d ng ở hầu hết các nước trên thể giới

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ

A Nitrit

1 Nguy n tắc và phương pháp thí nghiệm

 Đánh giá mức độ ô nhiễm bởi chất hữu cơ

 Xuất hiện phổ biến trong việc xử chất thải

 Nguyên tắc và phương pháp: Dựa vào phương pháp so màu, ở môi trường pH = 2÷2.5; nitrit + acid sulfanilic và naphthylamine  acid azobenjol naphthylamine

sulfonic có màu đỏ tía

 Các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp quang phổ:

4 Tính toán và kết quả

Từ loạt chuẩn dung dịch đo độ hấp thu, sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập y= ax + b  tính được Cm của dung dịch Nếu trị số độ hấp thu của mẫu vượt quá các trị số đo độ hấp thu trong dung dịch chuẩn, cần pha loãng mẫu đến nồng

Lần lượt cho 1ml thuốc thử Griss và dung dịch chuẩn và mẫu

Đo hấp thu quang phổ bằng máy spectrophotometer với

bước sóng bằng 543

Hút 25 ml dung dịch mẫu vào erlen

Đọc kết quả

a Nitrogen thường t n t i d ng nào trong nư c ngầm

 Những dạng tiêu biểu của Nitrogen trong nước ngầm và nước mặt thường là

ammonia (NH3+), nitrite (NO2-) và nitrate (NO3-)

 Trong ba dạng trên nitrite là có hại nhất cho con người và sinh vật, hàm lượng nitrite có thể cao tự nhiên là do đặc điểm của tầng địa chất còn trong trường hợp đột biến là do nguồn nước bị ô nhiễm ammonia từ những hoạt động xả

thải

b Phân tích m t mẫu nư c ngầm c hàm lư ng nitrit cao có th kết luận gì

 Không có thiết bị xử lý nitrit chuyên dụng vì vậy với chất lượng nguồn nước đầu vào k m, hàm lượng nitrit trong nước thô cao do nhiễm từ đất hoặc chất thải nước thải của sinh hoạt qua nhà máy nước sẽ không xử lý được

 Do rò rỉ đường ống hoặc vỡ đường ống: Hệ thống đường ống lâu năm chất lượng sẽ kém và có thể dẫn tới rò rỉ hoặc vỡ đường ống Nitrit từ đất, nước bên ngoài ngấm vào làm cho nguồn nước máybị nhiễm Nitrit

 Do bể chứa nước ngầm: bể chứa của toàn khu vực đó hoặc của gia đình không bảo đảm dẫn đến nhiễm Nitrit từ môi trường ngoài…

c N u ý nghĩa c a s liệu nito trong phân tích ô nhi m ngu n nư c

 Muối của nitơ là các chất dinh dưỡng đối với thực vật, ở nồng độ thích hợp chúng tạo điều kiện cho cây cỏ, rong tảo phát triển

 Amoni, nitrat là các chất dinh dưỡng thường có mặt trong các nguồn nước tự nhiên, hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người đã làm gia tăng nồng độ các ion này trong nước tự nhiên, song khi có mặt trong nước ở nồng độ tương đối lớn Khi hàm lượng photphat trong nước đạt đến mức 0,01 mg/l (tính theo P) và tỷ lệ P:N:C vượt quá 1:16:100, thì sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn nước, nhưng sự phát triển bùng nổ của tảo sẽ gây ra những hậu quả làm suy giảm mạnh chất lượng nước…

B SULFATE

1 Nguy n tắc và phương pháp thí nghiệm

- Sulfate là một trong những ion chính hiện diện trong nước tự nhiên

- Những v ng đất sình lầy, bãi bồi lâu năm, sulfur hữu cơ bị khoáng hóa dần tạo thành Sulfate hay nước chảy qua các miền đất mỏ mang theo nhiều Sulfate

- Một trong những chỉ tiêu đặt trưng của những vủng đất nhiễm phèn

- Phương pháp và nguyên tắc: Sử dụng phương pháp phân tích độ đục để xác định Trong môi trường acid:

- Sulfate + Barium chloride Barium sulfate ( kết tủa màu trắng đục)

Ba2+ + SO42-BaSO4 ↓ ( tủa trắng đục)

- Nồng độ Sulfate được xác định trên đường chuẩn

Hút 25ml mẫu cho vào erlen

Lần lượt cho 5ml dung dịch đệm và 0.5g BaCl2 vào dung dịch chuẩn và mẫu

Đo hấp thu quang phổ bằng máy spectrophotometer với bước sóng bằng 420

Đọc kết quả

a Hàm lư ng sulfate cao c ý nghĩa gì đ i v i việc cấp nư c và nư c thải

 Sulfat trong nước có thể bị vi sinh vật chuyển hóa tạo ra sulfit và axit sulfuric

có thể gây ăn mòn đường ống và bê tông Ở nồng độ cao, sulfate có thể gây hại cho cây trồng

 Ở nồng độ sunfat 2 mg l nước có vị chát hàm lượng cao hơn có thể gây bệnh tiêu chảy.Tiêu chuẩn nước uống quy định sunfat nhỏ hơn 2 mg l

 ác định những vấn đề liên quan đến m i và ăn mòn do việc khử sulfate thành sulfide