Các thông số đánh giá chất lượng nước

48
Sinh viên thực hiện: Trần Quỳnh Phương Dương Thị Ái Như

Transcript of Các thông số đánh giá chất lượng nước

Page 1: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Sinh viên thực hiện:

Trần Quỳnh Phương

Dương Thị Ái Như

Page 2: Các thông số đánh giá chất lượng nước

CHỈ

TIÊU

ĐÁNH

GIÁ

CHỈ TIÊU

VẬT LÝ

CHỈ TIÊU

HÓA HỌC

1. Màu sắc

2. Mùi vị

3. Độ đục

4. Nhiệt độ

5. Chất rắn trong nước

6. Độ dẫn điện của nước

1. Độ cứng của nước

2. Độ axit

3. Các anion trong nước

4. Các kim loại nặng

5.Các hợp chất hữu cơ

6.Hàm lượng oxi hòa tan trong nước (DO)

7.Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD)

8.Nhu cầu oxi hóa học (COD)

Vi khuẩn học

CHỈ TIÊU

VI SINH

Page 3: Các thông số đánh giá chất lượng nước

1.MÀU SẮC

- Nguyên nhân: Màu sắc gây nên bởi các tạp chất trong

nước (chất hữu cơ, chất mùn hữu cơ - acid humic...),

một số ion vô cơ (sắt,...), một số loài thủy sinh vật...

- Được xác định bằng phương pháp so màu với các dung

dịch chuẩn (phương pháp trắc quan)

Page 4: Các thông số đánh giá chất lượng nước

nước bị nhiễm

sắt và phèn

nước bị nhiễm Mn

và 1 số KL nặng

Page 5: Các thông số đánh giá chất lượng nước

- Nguyên nhân: do những khí (H2S, NH3...), các chất

hữu cơ, các chất vô cơ (Cu2+, Fe3+)

Nước nguyên chất không có mùi,vị tự nhiên là do sự

hiện diện của các chất hòa tan ở lượng nhỏ

- Để đánh giá mức độ mùi vị của nước, người ta dùng

phương pháp pha loãng cho đến khi không cảm nhận

được mùi nữa

Page 6: Các thông số đánh giá chất lượng nước

chứa huyền phù

Page 7: Các thông số đánh giá chất lượng nước

- Nguyên nhân: gây nên bởi cặn bẩn, các hạt rắn lơ lửng

trong nước (vô cơ, hữu cơ hoặc các VSV thủy sinh...)

_ Phương pháp: so độ đục của nước với độ đục của một

thang chuẩn,hoặc bằng máy đo độ đục. Có đơn vị đo

NTU, xác định theo công thức1NTU = 5% (lgA + 100 ml H2O) +5% (lgB + 100ml H2O) + 90% H2O

A- hidrazin sunfat; B- hexametylen tetramin

Độ đục của nước dùng ăn uống cho phép dưới 5NTU

Page 8: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Phụ thuộc nhiều vào môi trường xung quanh

thời gian trong ngày, mùa trong năm,...

Nhiệt độ cần được xác định tại chỗ bằng nhiệt kế

Page 9: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Có thể là những chất tan hoặc không tan, bao gồm cả

chất hữu cơ và vô cơ

Phương pháp xác định tổng hàm lượng các chất rắn:

- dùng giấy lọc băng xanh

lọc nước

- lấy 250ml nước đã lọc, đun trên bếp cách thủy đến

khô, sấy cặn ở 1080C

-> đem cân và tính ra mg/l

Page 10: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Đơn vị : mS

Dùng dung dịch chuẩn KCl để so sánh

Page 11: Các thông số đánh giá chất lượng nước

1.ĐỘ CỨNG CỦA NƯỚC

- Gây nên bởi các ion đa hóa trị có mặt trong nước. Khi

đun nóng chúng phản ứng với một số anion tạo kết tủa

Độ cứng của nước xem như là tổng hàm lượng của ion

Ca2+ và Mg2+

- Được xác định bằng pp chuẩn độ hoặc tính theo hàm

lượng Canxi, Magie trong nước

Page 12: Các thông số đánh giá chất lượng nước

+ Phương pháp chuẩn độ: dùng phương pháp chuẩn

độ complexon với dd đệm NH3 + NH4Cl có pH ~ 10

bằng chỉ thị eriocrom đen T. Dùng EDTA chuẩn độ

canxi và magie. Điểm tương đương đạt được khi màu

dd chuyển từ đỏ rượu nho sang xanh

CaCO3 (mg/l) = VmlEDTA . NEDTA . 1000/Vml

(mẫu trước)

Page 13: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Độ axit

- K/n: Là hàm lượng của các chất có trong nước tham gia

phản ứng với dd kiềm (KOH, NaOH). độ ax được tính

bằng mđlg/l.

ĐỘ AXIT

ĐỘ AXIT TỰ DO

ĐỘ AXIT TOÀN PHẦN

Page 14: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Lấy 100ml mẫu nước cho vào bình tam giác dung tích

250ml, thêm vào 2-3 giọt metyl da cam, tiến hành

chuẩn độ bằng dd NaOH 0,01M đến khi dd chuyển từ

màu đỏ sang vàng hết a ml. Nếu dùng máy đo pH thì

chuẩn độ đến pH = 4,5.

m = = 0,1a (mlđlg/l)

Page 15: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Lấy 100ml mẫu nước cho vào bình tam giác dung tích

250ml, thêm vào 2-3 giọt phenolphtalin, tiến hành

chuẩn độ bằng dd NaOH 0,01M đến khi dd chuyển

màu hồng hết b ml, nếu dùng máy đo pH kết thúc

chuẩn độ khi pH = 8,3.

p = = 0,1b (mlđlg/l)

Page 16: Các thông số đánh giá chất lượng nước

- K/n: Là hàm lượng của các chất có trong nước tham gia

phản ứng với dung dịch axit mạnh (HCl). Độ kiềm

được biểu diễn bằng số mđlg/l

Page 17: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Lấy 100ml mẫu nước, chuẩn độ bằng dd HCl 0,01M với

chỉ thị phenolphtalin đến khi mất màu hồng hết a ml.

nếu dùng máy đo thì kết thúc chuẩn độ khi pH = 8,3

m = = 0,1a (mlđlg/l)

Page 18: Các thông số đánh giá chất lượng nước

XÁC ĐỊNH ION

PO43-

PHƯƠNG PHÁP

SO MÀU

PHƯƠNG PHÁP

TRẮC QUANG

PO43- : Nguồn dinh

dưỡng cho thực

vật dưới nước,gây

ô nhiễm, thúc đẩy

hiện tượng phú

dưỡng trong môi

trường ao hồ

Page 19: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Lấy 100ml mẫu nước thổi một luồng không khí sạch qua

trong vài phút, đem chuẩn độ bằng dd HCl 0,01M với

chỉ thị metyl da cam đến khi chuyển từ màu vàng sang

da cam hết b ml. Nếu dùng máy đo pH thì chuẩn độ đến

pH = 4,5.

m = = 0,1b (mlđlg/l)

Page 20: Các thông số đánh giá chất lượng nước

H3PO4 + 12(NH4)3MoO4 +21HNO3 → (NH4)3H4P(Mo2O7)6↓ +

21NH4NO3 +10H2O (màu vàng)

Muối amoniphotpho molipdat dễ bị khử bởi hdrazinsunfat,

benzidin, kẽm, thiếc (II) clorua... tạo màu xanh molipden đặc

trưng

Đem so màu với thang màu chuẩn -> xđ hàm lượng photphat có trong mẫu.

Page 21: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Là phương pháp xác định hàm lượng photphat-P vô cơ

dựa trên sự thay đổi cường độ màu xanh molipden tạo

thành khi khử phức amoniphotphomolipdat trong môi

trường axit

Page 22: Các thông số đánh giá chất lượng nước

- Silicat: nếu nồng độ silic nhỏ hơn 5mg/l thì không ảnh

hưởng.

Nồng độ lớn hơn làm thay đổi độ màu của phức

- Ion asenat (AsO43-) tạo phức tương tự như ion photphat,

với nồng độ1mg/l sẽ cản trở pư.

Cách xử lý: cho thêm vào mẫu dd thiosunfat

- Ion florua: nồng độ > 200mg/l ngăn chặn hoàn toàn sự

tạo màu xanh của phức

- Ion NO2- : nồng độ > 1mg/l làm mất màu dd phức.

Cách xử lý: thêm lượng dư nhỏ ax amidosunfonic.

Page 23: Các thông số đánh giá chất lượng nước

- H2S: Với nồng độ > 2mg/l không ảnh hưởng đến kết

quả.

làm giảm nộng độ bằng cách thổi N2 qua mẫu

- Kim loại nặng:không ảnh hưởng nếu nồng độ dưới

10mg/l

Nồng độ >10mg/l:

Ion vanadi làm tăng độ màu

Ion sắt, đồng,crom làm giảm độ màu.

Page 24: Các thông số đánh giá chất lượng nước

XÁC ĐỊNH ION

NITRAT

KHỬ NO3- PHƯƠNG PHÁP SO

MÀU

PHƯƠNG PHÁP

BRUXIN-SUNFAT

Page 25: Các thông số đánh giá chất lượng nước

* 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 2NO + 3Cu2+ +4H2O

* 3Fe2+ + NO3- + 4H+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O

2NO + O2 → 2NO2

NO2 + FeSO4 → FeSO4.NO2

Page 26: Các thông số đánh giá chất lượng nước

_ Dùng KMnO4

5NO2- + 2MnO4 + 6H+ → 5NO3

- + 2Mn2+ + 3H2O

làm mất màu thuốc tím

_ Dùng ion I-

* NO2- oxi hóa I- thành I3- màu nâu nhạt hóa

xanh khi có hồ tinh bột

_ Phương pháp đường chuẩn với thuốc thử

Griess-ilos

Page 27: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Khái niệm: Là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 g/cm3(Pb, Hg, As, Cd, Cr, Mn)

Có mặt khắp nơi trong tự nhiên như khí quyển, thủy quyển, địa quyển, sinh quyển.

Mặc dù cần thiết cho sinh vật nhưng nếu vượt quá tiêu chuẩn thì sẽ gây độc hại cho môi trường và sinh vật.

Con đường xâm nhập : nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp

Page 28: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nguồn gốc: nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt

Nồng độ cho phép không quá 0,05mg/ml

Tác hại:ảnh hưởng hệ thần kinh, rối loạn tạo huyết, đau khớp, viêm thận, tai biến

Phương pháp: - Chiết trắc quang với đithizon trong cloruafom (ℷmax=510nm)

-Quang phổ hấp thụ nguyên tử

Page 29: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nguồn gốc : núi lửa, bụi khói nhà máy luyện kim, sản xuất chất hữu cơ, phân bón hóa học...

Dạng gây độc: hơi thủy ngân, metyl thủy ngân

Nồng độ cho phép: -nước uống ≤ 1µg/l

-nước thủy sản ≤ 0,5µg/l

Tác hại : phân liệt, trì độn, co giật...

Phương pháp : - Vôn ampe hòa tan

- - Chiết trắc quang với đithizon trong cloruafom (ℷmax=492nm)

Page 30: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nguồn gốc : núi lửa, bụi đại dương, đốt rừng, chất thải, thuốc trừ sâu...

Dạng gây độc : Asen(III)

Nồng độ : -nước sạch ≤ 0,4-1µg/l

-nước biển ≤ 1,5-1,7µg/l

Tác hại : ung thư biểu mô da, phổi, phế quản, xoang...

Phương pháp : hấp thụ nguyên tử

Page 31: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nguồn gốc : bụi núi lửa, bụi đại dương, vũ trụ, cháy rừng, CN luyện kim, mạ, sơn, lọc dầu...

Nồng độ : - nước uống ≤ 0,003 mg/l

- nước sinh hoạt, ngầm ≤ 0,001mg/l

Tác hại : nhiễu loạn enzim, tăng huyết áp, ung thưphổi...

Phương pháp : phổ hấp thụ nguyên tử

Page 32: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nguồn gốc : nhà máy mạ điện nhuộm thuộc da, chất nổ, đồ gốm...

Dạng gây độc : Cr(VI)

Nồng độ cho phép : ≤ 0,05mg/l

Tác hại : loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm thận,

ung thư phổi...

Phương pháp : - Quang phổ phát xạ

- Kích hoạt nơtron hoặc khối phổ

Page 33: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nguồn gốc : rửa trôi, sói mòn, chất thải luyện kim, ắc quy, phân bón hóa học...

Nồng độ cho phép ≤ 0,1 µg/l

Tác hại : tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn,

phổi...

Phương pháp : phân tích hóa học

Page 34: Các thông số đánh giá chất lượng nước
Page 35: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Gồm 4 loại:

• hợp chất phenol

Nguồn gốc : nước thải công nghiệp, bột giấy, lọc

dầu..

Tiêu chuẩn : 2,4,5,triclophenol và pentaclophenol

không vượt quá 10 µg/l

Tác hại : gây độc với sinh vật nước, giảm DO của

nước

• hợp chất bảo vệ thực vật

Nguồn gốc : các loại thuốc bảo vệ thực vật

Page 36: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nồng độ : -cơ clo (DDT,666...) ≤ 0,01µg/l

-cơ phốt pho (parathion, malathion...) ≤

0,02µg/l

-cacbanat (sevin,bassa...)

Tác hại : gây độc cho con người,vật nuôi

Page 37: Các thông số đánh giá chất lượng nước

• chất tẩy rửa : -chất hoạt động bề mặt anionic

-chất hoạt động bề mặt cationic

-chất hoạt động bề mặt không có cấu

tạo ion

-các chất lưỡng tính

Tác hại : giảm sức căng bề mặt nước, tạo nhũ tương,

huyền phù nên khi vượt quá chỉ tiêu thi làm ô

nhiễm môi trường nước

Page 38: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Khí oxi hòa tan là yếu tố thủy hóa quan trọng xác định cường độ hàng loạt quá trình sinh hóa đồng thời cũng là yếu tố chỉ thị cho khối nước

Chỉ số DO cao là nước có nhiều rong tảo còn thấp là nước có nhiều chất hữu cơBảng 1.DO bão hòa ở 1atm và các nhiệt độ khác nhau

Nhiệt độ (0) 0 5 10 15 20 25 30

Nước ngọt (ppm) 14,5 12,8 11,3 10,2 9,2 8,4 7,6

Nước biển (ppm) 11,3 10 9 8,1 7,1 6,7 6,1

Page 39: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Phương pháp xác định DO gồm 2 phương pháp :

- phương pháp winkler (phương pháp hóa học)

- phương pháp đo điện cực oxi hòa tan máy đo oxi

Page 40: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Cách tiến hành: Oxy trong nước được cố định ngay sau khi lấy mẫu bằng hỗn hợp chất cốđịnh (MnSO4, KI, NaN3), lúc này oxy hòa tan trong mẫu sẽ phản ứng với Mn2+ tạo thành MnO2. Khi đem mẫu về phòng thí nghiệm, thêm acid sulfuric hay phosphoric vào mẫu, lúc này MnO2 sẽ oxy hóa I- thành I2. Chuẩn độI2 tạo thành bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột.

Page 41: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Tính ra lượng O2 có trong mẫu theo công thức:

DO (mg/l) = (VTB x N/ VM ) x 8 x 1.000

Trong đó: VTB: là thể tích trung bình dung dịch Na2S2O3 0,01N (ml) trong các lần chuẩn độ.

N: là nồng độ đương lượng gam của dung dịch Na2S2O3 đã sử dụng.

8: là đương lượng gam của oxy.

VM: là thể tích (ml) mẫu nước đem chuẩn độ.

1.000: là hệ số chuyển đổi thành lít.

Page 42: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết đểvi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng mg/L.

Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải.

BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nước nguồn) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại.

Page 43: Các thông số đánh giá chất lượng nước

BOD20 = BOD5 : 0,68

Tính BOD cuối cùng khi biết BOD ở một thời điểm nào đó người ta có thể dùng công thức:

BODt = Lo (1 – e-kt)

hay BODt = Lo (1 – 10-Kt)

Trong đó

BODt: BOD tại thời điểm t (3 ngày, 5 ngày…)

Lo: BOD cuối cùng

k: tốc độ phản ứng (d-1) tính theo hệ số e

K: tốc độ phản ứng (d-1) tính theo hệ số 10, k = 2,303(K)

Page 44: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết đểoxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ

Chỉ số COD được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước.

Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt. Ví dụ : trong các con sông hay hồ.

Nó được biểu diễn theo đơn vị đo là miligam O2

trên lít (mgO2/L)

Page 45: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Gồm 2 phương pháp là pemanganat và bicromat

Tuy nhiên tính hiệu quả của pemanaganat kali trong việc ôxi hóa các hợp chất hữu cơ bị dao động khá lớn nên người ta chuyển sang dùng phương pháp bicromat với nhiều ưu điểm hơn

Tiêu chuẩn đánh giá của COD

COD (mgO2/l)

ô nhiễm nặng > 1000

Ô nhiễm trung bình 500-1000

Ô nhiễm nhẹ < 500

Page 46: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loài thủy vi sinh. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước có thể vô hại hoặc có hại.

Trong chất thải của người và động vật luôn có loại vi khuẩn E.Coli sinh sống và phát triển. Sựcó mặt của E.Coli trong nước chứng tỏ chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm.

Số lượng E.Coli nhiều hay ít tùy thuộc mức độnhiễm bẩn của nguồn nước.

Page 47: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Đặc tính của khuẩn E.Coli là khả năng tồn tại cao hơn các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh khác nên nếu sau khi xử lý nước, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.Coli thì điều đó chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết.

Chúng ta cần phân 2 khái niệmtrị số và chỉ số

-Trị số E.Coli là đơn vị thể tích nước có chứa 1 vi khuẩn E.Coli.

-Chỉ số E.Coli là số lượng vi khuẩn E.Coli có trong 1 lít nước.

Page 48: Các thông số đánh giá chất lượng nước

Tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt ở các nước tiên tiến qui định trị số E.Coli không nhỏ hơn 100 mL, nghĩa là cho phép chỉ có 1 vi khuẩn E.Coli trong 100 mL nước (chỉ số E.Coli tương ứng là 10). TCVN qui định chỉ số E.Coli của nước sinh hoạt phải nhỏ hơn 20.

Phương pháp : Dùng pipet lấy đúng 0,1ml mẫu nước đã được pha loãng 100 đêna 10000 lần

đem ủ trong môi trường Agar-eosin-metylen blue ở 37∓10C trong 48h rồi dùng kính hiển vi

điện tử đếm và suy ra số E. coli có trong 100ml mẫu nước