TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC

BÀI TIỂU LUẬN

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA

HỌC

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT TÌNH HÌNH Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC, XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ

TIÊU TRONG NƯỚC THẢI CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

Sinh viên: Đoàn Thành Trung Kiên

MS: 08275371

Lớp: ĐHPT2TLT

GVHD: Ts. Nguyễn Văn Vinh

Tp. Hồ Chí Minh năm 2010

Mục lục

Trang

Mở đầu.................................................................................................................

1.Vai trò của nước sạch và tình trạng ô nhiễm nguồn nước................................1

1.1.Vai trò của nước............................................................................................1

1.2.Phân bố của nước trên trái đất.......................................................................1

1.2.1.Nước ngọt trên bề mặt đất..........................................................................1

1.2.2. Nước ngọt trong lòng đất...........................................................................2

1.3.Phân loại nước...............................................................................................2

1.3.1.Nước thiên nhiên – nước sinh hoạt.............................................................2

1.3.2.Nước thải....................................................................................................3

1.4. Thành phần các chất trong nước...................................................................3

1.4.1. Độ cứng.....................................................................................................4

1.4.2. Chlorua và sulfate......................................................................................4

1.4.3. Các muối sắt..............................................................................................5

1.4.4. Các muối amonium....................................................................................5

1.4.5. Khí ôxy......................................................................................................5

1.4.6. Phosphous..................................................................................................5

1.4.7. Độ kiềm.....................................................................................................6

1.5. Các tác động gây ô nhiễm nguồn nước........................................................6

1.5.1. Ảnh hưởng do hoạt động sống của con người...........................................6

1.5.2. Ảnh hưởng do phát triển nông nghiệp.......................................................7

1.5.3. Ảnh hưởng do phát triển công nghiệp và dịch vụ.....................................7

1.5.4. Ảnh hưởng do một số nguyên nhân khác..................................................8

1.6. Tình trạng ô nhiễm môi trường....................................................................8

1.6.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường tại việt nam.............................................8

1.6.2. Trên thế giới..............................................................................................13

1.7. Phân loại nước thải.......................................................................................15

1.7.1. Nước thải sinh hoạt....................................................................................15

1.7.2. Nước mưa..................................................................................................16

1.7.3. Nước thải công nghiệp và nông nghiệp.....................................................17

2. Hậu quả của ô nhiếm nước..............................................................................18

2.1. Ảnh hưởng đến môi trường..........................................................................18

2.1.1. Nước và sinh vật........................................................................................18

2.1.2. Đất và sinh vật...........................................................................................20

2.1.3. Không khí..................................................................................................21

2.2. Ảnh hưởng đến con người............................................................................21

2.2.1. Sức khoẻ con người...................................................................................21

2.2.2. Ảnh hưởng đến đời sống...........................................................................27

3. Các phương pháp xử lý nước thải...................................................................29

3.1. Phương pháp cơ học.....................................................................................29

3.1.1. Song chắn rác............................................................................................29

3.1.2. Lắng cát.....................................................................................................30

3.1.3. Lắng...........................................................................................................30

3.1.4. Tuyển nổi...................................................................................................30

3.2. Phương pháp xử lý hoá học và hoá lý..........................................................31

3.2.1. Phương pháp trung hoà..............................................................................31

3.2.2. Keo tụ - tạo bông.......................................................................................31

3.3. Phương pháp sinh học..................................................................................32

3.3.1. Phương pháp sinh học kị khí.....................................................................32

3.3.2. Phương pháp sinh học hiếu khí.................................................................33

4. Phân tích hàm lượng một số chỉ tiêu trong nước thải......................................34

4.1. Chỉ tiêu amonium.........................................................................................34

4.2. Chỉ tiêu chloride...........................................................................................35

4.3. Chỉ tiêu COD (chemical oxygen demand)...................................................38

4.4. Chỉ tiêu BOD (biochemical oxygen demand)..............................................41

4.5. Chỉ tiêu DO (disolved oxygen).....................................................................44

4.6. Chỉ tiêu phosphate và tổng phosphous.........................................................48

4.7 Xác định hàm lương asen..............................................................................51

Kết luận...............................................................................................................…

Phụ lục.................................................................................................................

Tài liệu tham khảo...............................................................................................

Mở đầu

Nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên qúy giá, là yếu tố không thể thiếu cho

sự sống, ở đâu có nước ở đó có sự sống. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của sự

sống, quá trình đô thị hoá, công nghiệp hoá, và thâm canh nông nghiệp ngày càng

phát triển đã có nhiều ảnh hưởng xấu đến nguồn tài nguyên này. Nhiều nơi nguồn

nước bề mặt thậm chí cả nước ngầm đã bị ô nhiễm nghiêm trọng gây ảnh hưởng

xấu tới chất lượng của nước và ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người và động vật

làm giảm năng xuất và chất lượng cây trồng.

Hiện nay thế giới đang rung hồi chuông báo động về thực trạng ô nhiễm môi

trường toàn cầu. Môi trường đã trở thành vấn đề chung của toàn nhân loại và được

toàn thế giới quan tâm, cùng với sự nóng lên của trái đất gây hiệu ứng nhà kính và

xuất hiện ngày một nhiều lỗ thủng trên tầng Ozon bảo vệ trái đất khỏi các tia cực

tím. Nằm trong khung cảnh chung đó của thế giới môi trường Việt Nam chúng ta

xuống cấp cục bộ do chúng ta đang trong thời kỳ phát triển công nghiệp hóa, hiện

đại hóa, đô thị hóa và sự tăng mật độ dân số quá nhanh ở các khu đô thị.

Đi kèm với sự phát triển đó là vấn đề ô nhiễm môi trường do các nguồn rác

thải, nước thải, khí thải gây ra. Tất cả các nguồn thải nói trên đều chứa đựng trong

nó biết bao nhiêu loại chất độc hại. Các nguồn thải được đưa ra môi trường hầu hết

đều chưa được xử lý hoặc mới xử lý sơ bộ do vậy gây ra ô nhiễm môi trường đặc

biệt là môi trường nước. Những nguồn nước thải, nước thải từ các ngành công

nghiệp mà trong đó có chứa rất nhiều chất độc hại từ đó đi vào cống, rãnh, sông,

hồ làm ô nhiễm các nguồn nước là chủ yếu. Những chất này đi vào cơ thể từ con

đường ăn uống, hô hấp chúng tích luỹ trong cơ thể con người và sinh vật gây ra

những tác hại vô cùng nguy hiểm. Vấn đề là làm thế nào để đánh giá mức độ ô

nhiễm cũng như xác định hàm lượng của các chất độc hại trong nước thải trước khi

đưa vào môi trường. trước thực tế đó chúng em xin chọn đề tài “Khảo sát tình hình

ô nhiễm nguồn nước, xác định một số chỉ tiêu trong nước thải của quá trình sản

xuất công nghiệp”. Đề tài này xin đề cập đến vấn đề ô nhiễm nguồn nước và các

phương pháp xử lý cũng như các phương pháp xác định một số chỉ tiêu quan trọng

trong nước thải.

1. Vai trò của nước sạch và tình trạng ô nhiễm môi trường nước

1.1. Vai trò của nước

Nước là một nguồn tài nguyên thiên nhiên rất phong phú quanh ta, từ những

dòng chảy, sông hồ, nước ngầm đến đại dương mênh mông là nơi muôn loài thuỷ

sinh sinh sống, nước được sử dụng trong mọi mặt của đời sống con người và mọi

loài động thực vật trên trái đất. Tuy nhiên nguồn nước sạch quí giá đang bị khai

thác dần cạn kiệt, thiếu nước sạch không những ảnh hưởng đến đời sống con người

mà còn ảnh hưởng đến các loại sinh vật trên trái đất cũng như mọi hoạt động sản

xuất, sinh hoạt. Cuộc sống trên Trái Đất bắt nguồn từ trong nước. Tất cả các sự

sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào nước vào vòng tuần hoàn nước.

Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu và là nguyên nhân tạo ra thời tiết.

Năng lượng mặt trời sưởi ấm không đồng đều các đại dương đã tạo nên các

dòng hải lưu trên toàn cầu. Dòng hải lưu Gulf Stream vận chuyển nước ấm từ vùng

Vịnh Mexico đến Bắc Đại Tây Dương làm ảnh hưởng đến khí hậu của vài

vùng châu Âu.

Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của

các quá trình sinh hóa cơ bản như quang hợp.

Hơn 70% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước trên

Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³. Trong đó 97,4% là nước mặn trong các đại

dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6%, là nước ngọt, tồn tại chủ yếu dưới dạng

băng tuyết đóng ở hai cực và

trên các ngọn núi, chỉ có

0,3% nước trên toàn thế giới

(hay 3,6 triệu km³) là có thể

sử dụng làm nước uống.

Việc cung cấp nước uống sẽ

là một trong những thử thách

lớn nhất của loài người trong

vài thập niên tới đây. Nguồn

nước cũng đã là nguyên nhân

gây ra một trong những cuộc chiến tranh ở Trung Cận Đông.

Nước được sử dụng trong công nghiệp từ lâu như là nguồn nhiên liệu (cối xay

nước, máy hơi nước, nhà máy thủy điện), là chất trao đổi nhiệt.

1.2. Phân bố của nước trên Trái đất

Trang 1

Hình 1: Chu trình của nước trên trái đất

Hình 2. Vòng tuần hoàn nước trong tự

nhiên

Lượng nước tự nhiên có 97% là nước mặn phân bổ ở biển và đại dương,

3,5% còn lại phân bố ở đất liền. Tổng lượng nước lớn nhưng lượng nước ngọt chỉ

có thể sử dụng các nguồn sau

1.2.1. Nước ngọt trên bề mặt đất

Lượng nước mưa rơi xuống mặt đất.

Nước tồn tại trong các sông, rạch, ao, hồ.

Một phần rất ít nước từ đầm lầy và băng tuyết.

1.2.2. Nước ngọt trong lòng đất

Nước dưới đất có loại nước mặn,

nước lợ và nước ngọt, trong đó nước ngọt

chỉ có lưu lượng nhất định. Nước dưới đất

được tàng trữ trong các lỗ hổng và khe hở

đất đá.

a. Tầng chứa nước

Các lớp đất đá có thành phần hạt thô

(cát, sạn, sỏi), khe hở, nứt nẻ, có tính thấm

nước, dẫn nước tốt mà con người có thể

khai thác nước phục vụ cho nhu cầu của

mình gọi là các tầng chứa nước.

b. Tầng cách nước

Là tầng đất đá với thành phần hạt mịn (sét, bột sét), có hệ số thấm nhỏ, khả

năng cho nước thấm xuyên qua yếu, khả năng khai thác nước trong tầng này thấp.

1.3. Phân loại nước

Nước là nguồn tài nguyên quý, là yếu tố không thể thiếu cho mọi hoạt động

sống trên trái đất. Tuy nhiên, cùng với quá trình phát triển của con người, đô thị

hoá, công nghiệp hoá ngày càng phát triển đã ảnh hưởng xấu đến nguồn tài nguyên

này. Trước tình hình nguồn nước bị ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng, các cấp lãnh

đạo, các cơ quan chức năng đã tiến hành kiểm tra nguồn nước để từ đó đưa ra các

biện pháp nhằm cải thiện tình hình. Nước được phân loại như sau:

1.3.1. Nước thiên nhiên – nước sinh hoạt

Nước thiên nhiên bao gồm các nguồn nước ở sông ngòi, ao hồ, suối, mạch

ngầm, biển. Nước thiên nhiên là một dị thể bao gồm các chất không tan có nguồn

gốc vô cơ cũng như hữu cơ. Các chất này được xâm nhập vào nguồn

Trang 2

Hình 3. Nước sinh hoạt ở nông thôn bị ô

nhiễm

nước từ đất, đá, động vật, thực vật cũng như con người… Theo nguồn phát sinh

người ta chia nước thiên thành các loại sau:

Nước mưa: Thường được hoà

tan 1 lượng khí CO2, N2, O2 và một

số khí khác. Ngoài khí hoà tan trong

nước mưa còn có lẫn bụi bậm và vi

trùng nên nước mưa thuộc loại nước

mềm, sạch mát khi mới hứng.

Nước mạch, nước ngầm: Do

nước thấm trong lòng đất lâu đời tạo

thành những mạch nước chảy trong

lòng đất vì được chắc lọc qua nhiều

tầng lớp nên nước mạch thuộc loại

nước mềm, trong mát, do đó được dùng nhiều trong sinh hoạt.

Nước ở trên bề mặt trái đất: Như ở ao, hồ, sông, biển… Đặc điểm của nước

này thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, tùy vào từng vùng, từng lãnh thổ…

Nước uống: nước uống chủ yếu là nước ngọt tự nhiên trong đó đã được quy

định cụ thể về các thành phần hóa học – vi sinh – các ion kim loại… sao cho phù

hợp với quá trình trao đổi chất của con người.

1.3.2. Nước thải

Nước thải là kết quả của sự nhiễm bẩn nước bề mặt của nước tự nhiên do

các hoạt động sinh hoạt, sản xuất của con người hay do quá trình phân huỷ của xác

động, thực vật. Thành phần nước thải phụ thuộc nhiều vào nguồn nhiễm bẩn khác

nhau như nông nghiệp, công nghiệp… và các hoạt động sinh hoạt khác của con

người.

Trong nước thải có rất nhiều chất khác nhau tuỳ thuộc vào từng vùng, từng

khu sản xuất… Nó có thể là những chất tan trong nước hay ở dạng huyền phù, nhũ

tương cho đến các loại vi khuẩn… Do tương tác hoá học giữa các chất làm cho pH

của môi trường thay đổi, còn các chất huyền phù, kết tủa làm ngăn cản sự phát

triển của các loại vi sinh vật làm sạch nước, cản trở sự phát triển của các loài động,

thực vật ở trong nước cũng như ở các vùng xung quanh.

1.4. Thành phần các chất trong nước

Trang 3

Hình 4. Một trạm xử lý nước thải

Trong nước có rất nhiều thành phần khác nhau cùng tồn tại phụthuộc vào

từng vùng, từng khu công

nghiệp cũng như các hoạt động

sống của con người. Ví dụ: Ở

vùng khai khoáng thì có nhiều

các kim loại, các acid vô cơ. Ở

vùng sản xuất đồ gốm thì có

nhiều bari, cadimi, liti, mangan,

selen… Còn vùng sản xuất da

thì có nhiều canxi,

hydrosunfua, natri sunfua,

crom, kẽm, niken…

1.4.1. Độ cứng (Các muối Cacium và Magiesium)

Calcium và magiesium tồn tại trong nước chủ yếu ở các dạng bicarbonate

(HCO3-), Carbonate (CO3

2-), Chloride (Cl-), Sulfate (SO42-). Hai ion này biểu thị

cho độ cứng của nước. Tính cứng này thay đổi tuỳ theo hàm lượng các muối

calcium và magnesium có trong nước làm ảnh hưởng đến sinh hoạt cũng như trong

sản xuất. Có 2 cách để chia độ cứng:

Cách 1: Chia độ cứng làm 2 loại là độ cứng carbonat và độ cứng không

carbonat. Độ cứng carbonat biểu thị lượng calcium và magiesium dưới dạng muối

HCO3- còn độ cứng không carbonate biểu thị muối calcium và magiesium dưới

dạng Cl- và SO42-.

Cách 2: Chia độ cứng làm 3 loại là độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu và

độ cứng chung hay được gọi là độ cứng toàn phần.

Độ cứng tạm thời của nước biểu thị muối HCO3- của calcium và magiesium

bị phân huỷ khi đun nóng.

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O

Mg(HCO3)2 = MgCO3 + CO2 + H2O

2Mg(HCO3)2 = (MgOH)2CO3 + 3CO2 + H2O

Độ cứng vĩnh cửu là độ cứng còn lại sau khi đun ở 100oC biểu thị tổng

lượng Ca2+ và Mg2+ ở dạng muối clorua hoặc muối sunfat.

Độ cứng chung là tổng của độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu.

1.4.2. Clorua (Cl-) và sunphat (SO42-)

Cl- và SO42- hầu như có mặt trong các loại nước thiên nhiên. Nó không thể

hiện tính cứng cũng như không gây tác hại trong việc sử dụng. Tuy nhiên nếu các

Trang 4

muối này quá cao thì gây ra áp suất cao trong quá trình sử dụng nồi hơi vì nó là

những hợp chất dễ tan trong nước. Mặt khác, ảnh hưởng đến sinh hoạt của con

người, đến sự sống của động – thực vật trong nước khi hàm lượng quá cao.

1.4.3. Các muối Sắt (Fe2+, Fe3+)

Sắt thường tồn tại trong nước ở dạng muối Fe(HCO3)2. Khi tiếp xúc lâu với

không khí, muối sắt trên dễ bị oxy hoá thành muối sắt (III) và gây cặn Fe(OH)3 làm

cho nước đục.

1.4.4. Các muối Amonium (NH4+)

Amonium (NH4+) (thực ra không quá độc đối với cơ thể người (tiêu chuẩn là

3 mg/L). Nhưng trong quá trình khai thác, xử lý và lưu trữ nước, nó chuyển hóa

thành nitrite và nitrate. Nitrite là chất độc rất có hại cho cơ thể. Khi người uống

phải, nó sẽ chuyển hóa thành nitrosamin, một chất có tiềm năng gây ung thư. Các

nghiên cứu cho thấy, 1 g Amonium khi chuyển hóa hết sẽ tạo thành 2.7 g nitrite và

3.65 g nitrate. Trong khi đó, hàm lượng cho phép của nitrite là 0.1 mg/L và nitrate

là 10 – 50 mg/L. Giới hạn cho phép của Amoniac không vượt quá 30 mg/L.

1.4.5. Khí Oxy

Khí O2 có trong nước giúp ích cho các quá trình sinh hóa. Lượng oxy trong

nước chủ yếu là Oxy hòa tan (DO); nhu cầu Oxy hóa học (COD) và nhu cầu Oxy

sinh học (BOD).

1.4.5.1. Lượng Oxy hòa tan (DO)

Lượng oxy hòa tan trong nước sẽ tham gia quá trình trao đổi chất, duy trì

năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất của sinh vật sống dưới

nước. Về mặt hóa học, oxy không tham gia phản ứng với nước mà độ hòa tan của

oxy trong nước phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ.

1.4.5.2. Nhu cầu oxy sinh học (BOD)

Là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn sử dụng phân hủy chất hữu cơ dưới điều

kiện hiếu khí. Chỉ tiêu này để đánh giá khả năng tự làm sạch của nguồn nước.

BOD càng cao chứng tỏ mức độ ô nhiễm càng nặng.

1.4.5.3. Nhu cầu oxy hóa học (COD)

Là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước.

Nước nhiễm bẩn sẽ có độ oxy hóa cao phải tốn nhiều hóa chất cho công tác khử

trùng.

1.4.6. Phosphous

Hàm lượng phosphous trong nước tồn tại dạng PO43-, được sinh ra bởi phân,

rác rưởi, các hợp chất hữu cơ trong sinh hoạt và trong sản xuất thải ra. Phosphate

Trang 5

Hình 5. Một kênh nước bị ô nhiễm

làm hóa chất bón cây, chất kích thích tăng trưởng, chất tạo bọt trong bột giặt, chất

làm mềm nước, kích thích tăng trưởng nhiều loại vi sinh vật, phiêu sinh vật, tảo…

Phosphate gây nhiều tác động trong việc bảo vệ môi trường.

1.4.7. Độ kiềm

Trong thiên nhiên độ kiềm thường gây ra do sự hiện diện của các muối acid

yếu tồn tại dưới dạng HCO3- như: KHCO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2. Trong một vài

trường hợp độ kiềm thường gây ra do ion OH- hay CO32- mất đi từ HCO3

-. Độ

kièm được chia làm 3 loại:

Độ kiềm OH-

Độ kiềm CO32-

Độ kiềm HCO32-

1.5. Các tác động gây ô nhiễm nguồn nước

Ngày nay, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, con

người đã lờ đi các tác động ảnh hưởng đến các nhân tố tự nhiên và môi trường một

cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Đặc biệt đối với các nước đang phát triển và các nước

nghèo đã làm cho môi trường nước bị ô nhiễm ngày càng trầm trọng hơn. Sự gia

tăng dân số quá nhanh là nguyên nhân chính gây áp lực lên nguồn nước. Vì nhu

cầu nước cho phát triển nông nghiệp để gia tăng lương thực thực phẩm, phát triển

công nghiệp để gia tăng hàng hóa và gia tăng thêm nhiều hình thức dịch vụ…

1.5.1. Ảnh hưởng do hoạt động sống của con người

Các dòng nước mặt (sông,

kênh rạch…) đặc biệt là ở vùng

đô thị đều bị ô nhiễm trầm trọng

bởi rác thải, nước thải sinh hoạt

từ các khu dân cư xả vào kênh

rạch chưa qua xử lý. Tình trạng

lấn chiếm lòng, bờ sông kênh

rạch để sinh sống, xả rác và nước

thải trực tiếp trên bề mặt gây ô

nhiễm nước mặt,cản trở lưu thông

của dòng chảy, tắc nghẽn cống

rãnh tạo nước tù. Môi trường yếm khí gia tăng phân hủy các hợp chất hữu cơ,

không những gây mùi hôi thối, ô nhiễm nguồn nước và môi trường mà còn gây

khó khăn trong việc lấy nguồn nước mặ để xử lý thành nguồn nước sạch cấp cho

nhu cầu xã hội.

Trang 6

Nhu cầu nước sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt và các hoạt động khác của con

người gia tăng, dẫn đến tình trạng khai thác nước dưới đất tràn lan gây cạn kiệt

nguồn nước và ảnh hưởng đến môi trường như sụp lún, nhiễm mặn…

Giữa nước mặn và nước nhạt có một ranh giới, khi hoạt động khai thác nước

dưới đất quá mức đường ranh giới này sẽ tiến dần đến công trình khai thác, mực

nước mặn xâm nhập dần, đẩy lùi mực nước ngọt vào sâu và làm nhiễm mặn các

công trình khai thác trong khu vực.

1.5.2. Ảnh hưởng do phát triển nông nghiệp

Việc chăn nuôi gia súc gia cầm ở hộ gia đình vùng nông thôn còn chưa có ý

thức tiết kiệm nguồn nước trong việc vệ sinh, vệ sinh chuồng trại, chưa có hệ

thống xử lý chất thải nước thải, phần lớn cho vào ao hồ, bể tự hoại để thấm vào đất

dễ gây ô nhiệm môi trường đặt biệt là nguồn nước ngầm.

Việc nuôi các bè cá, bè tôm

trực tiếp trên các dòng nước mặt

sông rạch đã làm ô nhiễm nguồn

nước do một số nguyên nhân: thức

ăn của cá dư thừa, sự khuấy động

nguồn nước, sự cản trở lưu thông

dòng mặt.

Với tình trạng sử dụng bừa

bãi, tùy tiện các loại hóa chất trong

phân bón, các loại thuốc kích hoạt

phát triển cây… Nhiều hệ thống

kênh mương tưới tiêu nội đồng đã

bị ô nhiễm nguồn nước và phát tán rộng. Hệ thống tưới tiêu và hình thức tưới tiêu

không hợp lý là nguyên nhân gây thất thoát lưu lượng nước lớn trong ngành trồng

trọt.

1.5.3. Ảnh hưởng do phát triển công ngiệp và dịch vụ

Việc gia tăng nhiều nhà máy, xí nghiệp từ quy mô nhỏ hộ gia đình đến quy

mô lớn dẫn đến nhu cầu về nguồn nước tăng, không những nước phục vụ cho sản

xuất mà còn phục vụ sinh hoạt cho một số lượng lớn công nhân từ nhiều vùng khác

nhau tập trung về. Đặc biệt ở các khu vực chưa có hệ thống cấp nước, mật độ khai

thác nước dưới đất sẽ gia tăng nhanh, từ đó dẫn đến tình trạng cạn kiệt nguồn nước

và sụp lún đất.

Trang 7

Hình 6. Nguồn nước bị ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp

Các chất thải công nghiệp như khối, bụi…tạo nên mưa axít không những

làm thay đổi chất lượng nước ngọt, mà còn ảnh hưởng xấu đến đất và môi trường

sinh thái.

Việc xả nước thải sản xuất từ các nhà máy, khu chế xuất khu công nghiệp

chưa được xử lý vào sông rạch, ao hồ gây ô nhiễm nước mặt, nước dưới đất. Thậm

chí có nơi còn cho nước thải chảy tràn trên mặt đất để tự thấm xuống đất hoặc đào

các hố dưới đất để xả nước thải làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến các tầng nước

dưới đất.

1.5.4. Ảnh hưởng do một số nguyên nhân khác

Hệ thống kênh rạch không được nạo vét dẫn đến tích tụ một khối lượng lớn

các vật chất hữu cơ từ nước thải, rác thải gây bồi lắng và ảnh hưởng đến việc tiêu

thoát của dòng nước.

Các bãi chôn rác không đạt yêu cầu kỹ thuật, nước rỉ ra từ rác thấm vào

mạch nước ngầm hoặc cho chảy tràn trên mặt đất vào kênh rạch.

Các dòng nước mặt trên sông, kênh rạch còn bị ô nhiễm do xăng dầu của các

tàu bè đi lại, hoặc các sự cố vận chuyển khác trên sông, biển.

Ảnh hưởng do chưa có ý thức về sử dụng và bảo vệ nguồn nước như sử

dụng bừa bãi hoang phí, không đúng mục đích sử dụng.

1.6. Tình trạng ô nhiễm môi trường

Nước cũng như không khí, ánh sáng không thể thiếu được trong cuộc sống

của con người. Hãy thử tưởng tượng đến một ngày nào đó mọi nguồn nước trên

trái đất đều bị nhiễm bẩn thì thế giới này sẽ ra sao. Chính vì vai trò quan trọng của

nước đối với sự sống nên các quốc gia đều dành sự quan tâm đến việc giữ gìn

nguồn nước, nhất là nước sạch.

Các nhà khoa học tính toán tổng lượng nước trên trái đất khoảng

1.390.000.000 km3, trong đó lượng nước mặt, nước ngầm hơn 8.600.000 km3, còn

lại chủ yếu là nước biển. Tài nguyên nước, nhất là nước ngọt ngày càng ít và xu

hướng nhiễm bẩn lan rộng đang là mối đe dọa đối với nhiều nước trên thế giới.

1.6.1. Tình trạng ô nhiễm môi trường tại việt nam

Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong

việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô

nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại.

Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây

áp lực ngày càng nặng nề dối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường

nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước

Trang 8

thải, khí thải và chất thải rắn. ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công

nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý

chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng. Ví dụ: ở ngành công

nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH

trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), nhu cầu ô xy hoá học

(COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn lơ lửng... cao

gấp nhiều lần giới hạn cho phép.

Hàm lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84

lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây

ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư. Mức độ ô nhiễm nước ở

các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Tại cụm

công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi

nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000 m3/ngày từ các

nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. ở thành phố Thái Nguyên, nước thải công

nghiệp thải ra từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai

thác than; về mùa cạn tổng lượng nước thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm

khoảng 15% lưu lượng sông Cầu; nước thải từ sản xuất giấy có pH từ 8,4-9 và hàm

lượng NH4 là 4mg/L, hàm lượng chất hữu cơ cao, nước thải có màu nâu, mùi khó

chịu…

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.

Với nước ta, sự phát triển công nghiệp, dịch vụ trong những năm vừa qua

thiếu cân nhắc về bài toán bảo vệ môi trường đã làm nguồn nước bị ô nhiễm và

môi trường bị hủy hoại. Ở nhiều tỉnh, thành phố tình trạng ô nhiễm đã đến mức

báo động. Nước trên sông Tô Lịch ở Hà Nội đen đặc, bốc mùi hôi thối. Ở thành

phố Hồ Chí Minh cá chết trắng trên sông Sài Gòn.

Ở Quảng Nam, mức độ ô nhiễm nguồn nước chưa đến mức báo động nhưng

đã xuất hiện nhiều nỗi lo. Chất thải của các nhà máy thải ra sông cộng với sự khai

thác quá mức đã làm nguồn cá bống sông Trà cạn kiệt. Xã Tịnh Long, huyện Sơn

Tịnh chuyên làm nghề khai thác cá bống với 200 chiếc ghe ở xóm An Lộc, An

Phương giờ thì phần lớn đã chuyển sang nghề khai thác cát, sạn. Đặc sản cá bống

sông Trà chính hiệu bày bán ở các hàng quán trở nên rất hiếm. Không ít người dân

Sơn Tịnh ra đất QuảngNam đánh bắt cá bống trên sông Thu Bồn mang về Quảng

Trang 9

Ngãi bán cho các nhà hàng. Cá bống Quảng Nam mình rổ hoa, thân lép, thịt bở

không thể sánh với cá bống mú, cá bống cát sông Trà.

Nước ở một số con sông, ao hồ trong tỉnh cũng bị ô nhiễm do hóa chất và

nhiều loại chất thải. Chừng hai mươi năm trước, cứ sau mùa lũ lụt là rộ lên mùa cá

đồng. Dân ven sông làm nghề lưới, nghề câu, úp nơm, thả lờ có nguồn thu nhập

khá từ cá đồng. Giờ thì lác đác, người làm nghề chài lưới ven sông phải tìm kế sinh

nhai từ nghề khác.

Tình trạng ô nhiễm nước ở các đô thị thấy rõ nhất là ở thành phố Hà Nội và

thành phố Hồ Chí Minh. ở các thành phố này, nước thải sinh hoạt không có hệ

thống xử lý tập trung mà trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương).

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… là những nguồn quan trọng gây ra ô

nhiễm nước. Hiện nay, mức độ ô nhiễm trong các kênh, sông, hồ ở các thành phố

lớn là rất nặng.  

Ở thành phố Hà Nội, tổng lượng nước thải của thành phố lên tới 300.000 -

400.000 m3/ngày; hiện mới chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải,

chiếm 25% lượng nước thải bệnh viện; 36/400 cơ sở sản xuất có xử lý nước thải;

lượng rác thải sinh hoại chưa được thu gom khoảng 1.200m3/ngày đang xả vào các

khu đất ven các hồ, kênh, mương trong nội thành; chỉ số BOD, oxy hoà tan, các

chất NH4, NO2-, NO3

- ở các sông, hồ, mương nội thành đều vượt quá quy định cho

phép ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên tới gần 4.000 tấn/ngày; chỉ có

24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nước thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô

nhiễm thuộc diện phải di dời.

Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như Hải

Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng không

được xử lý độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiểu

chuẩn cho phép (TCCP), các thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; ôxy hoà tan

(DO) đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần TCCP. Về tình trạng ô nhiễm nước ở

nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện nay Việt Nam có gần 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. Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn Feca

Trang 10

coliform trung bình biến đổi từ 1.500-3.500MNP/100ml ở các vùng ven sông Tiền

và sông Hậu, tăng lên tới 3800-12.500MNP/100ML ở các kênh tưới tiêu.

Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, các

nguồn nước ở sông, hồ, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi trường

nước và sức khoẻ nhân dân.

Theo thống kê của Bộ Thuỷ sản, tổng diện tích mặt nước sử dụng cho nuôi

trồng thuỷ sản đến năm 2001 của cả nước là 751.999 ha. 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. Cùng với việc sử dụng nhiều và không đúng cách

các loại hoá chất trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dư lắng xuống đáy ao,

hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển

một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí đã có dấu hiệu

xuất hiện thuỷ triều đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam.

Có nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan dẫn đến tình trạng ô nhiễm

môi trường nước, như sự gia tăng dân số, mặt trái của quá trình công nghiệp hoá,

hiện đại hoá, cơ sở hạ tầng yếu kém, lạc hậu: nhận thức của người dân về vấn đề

môi trường còn chưa cao… Đáng chú ý là sự bất cập trong hoạt động quản lý, bảo

vệ môi trường. Nhận thức của nhiều cấp chính quyền, cơ quan quản lý, tổ chức và

cá nhân có trách nhiệm về nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước chưa sâu sắc và đầy

đủ; chưa thấy rõ ô nhiễm môi trường nước là loại ô nhiễm gây nguy hiểm trực tiếp,

hàng ngày và khó khắc phục đối với đời sống con người cũng như sự phát triển bền

vững của đất nước. Các quy định về quản lý và bảo vệ môi trường nước còn thiếu

(chẳng hạn như chưa có các quy định và quy trình kỹ thuật phục vụ cho công tác

quản lý và bảo vệ nguồn nước). Cơ chế phân công và phối hợp giữa các cơ quan,

các ngành và địa phương chưa đồng bộ, còn chồng chéo, chưa quy định trách

nhiệm rõ ràng. Chưa có chiến lược, quy hoạch khai thác, sử dụng và bảo vệ tài

nguyên nước theo lưu vực và các vùng lãnh thổ lớn. Chưa có các quy định hợp lý

trong việc đóng góp tài chính để quản lý và bảo vệ môi trường nước, gây nên tình

trạng thiếu hụt tài chính, thu không đủ chi cho bảo vệ môi trường nước.  

Ngân sách đầu tư cho bảo vệ môi trường nước còn rất thấp (một số nước

ASEAN đã đầu tư ngân sách cho bảo vệ môi trường là 1% GDP, còn ở Việt Nam

mới chỉ đạt 0,1%). Các chương trình giáo dục cộng đồng về môi trường nói chung

và môi trường nước nói riêng còn quá ít. Đội ngũ cán bộ quản lý môi trường nước

còn thiếu về số lượng, yếu về chất lượng (Hiện nay ở Việt Nam trung bình có

Trang 11

khoảng 3 cán bộ quản lý môi trường/1 triệu dân, trong khi đó ở một số nước

ASEAN trung bình là 70 người/1 triệu dân)...

Không chỉ nguồn nước bị ô nhiễm mà xung quanh chúng ta tất cả đều bị ô

nhiễm, từ không khí cho đến đất đai canh tác bởi chất thải công nghiệp và sinh

hoạt. Chúng ta đã lấy đi từ môi trường tất cả những gì cần thiết nhất cho cuộc sống

nhưng lại trả cho môi trường những phế thải. Điều bất hợp lý này đang diễn ra

hàng ngày đã làm phá vỡ sự cân bằng về môi trường sinh thái và hủy hoại cuộc

sống không chỉ trong hiện tại mà cả tương lai.

Luật Bảo vệ môi trường

của nhà nước ban hành dường

như đã không góp phần cải thiện

được tình trạng ô nhiễm môi

trường tràn lan. Một khi nước

sạch và môi trường chưa được

xem là tiêu chí của phát triển thì

rất khó cho việc nâng cao nhận

thức, trách nhiệm của toàn xã

hội đối với việc bảo vệ, giữ gìn

nguồn nước sạch và môi trường.

Nếu như GDP tăng lên, việc làm

được tạo ra nhiều, thu nhập được

cải thiện nhưng môi trường càng ngày càng xấu đi thì liệu có đảm bảo được sự

phát triển bền vững. Bởi không thể gọi là phát triển nếu chúng ta luôn bị bệnh tật

và thiên tai đe dọa nhiều hơn.

Về mặt nhận thức, muốn bảo vệ môi trường trước hết phải bảo vệ nguồn

nước, không khí bởi nguồn nước sạch cho cuộc sống giống như máu lưu thông

trong cơ thể. Trách nhiệm này không của riêng ai mà là của toàn xã hội, của nhiều

thế hệ nối tiếp. Nếu chúng ta lấy đi của môi trường quá nhiều thứ mà môi trường

không thể tái tạo được cũng tức là chúng ta đang lấy vào một phần cuộc sống của

con cháu, của thế hệ kế tiếp. Nếu chúng ta thải ra môi trường những thứ độc hại,

những thứ mà môi trường không thể phân hủy được thì sẽ làm cho cuộc sống của

thế hệ mai sau không chắc chắn, không thật sự bền vững.

Nhận thức đúng sẽ dẫn đến hành động đúng. Nếu 84 triệu người trong cả

nước mỗi người một năm chỉ trồng một cây xanh thôi thì cũng chính là hành động

Trang 12

Hình 7 : Một con kênh bị ô nhiễm

bảo vệ và tái tạo nguồn nước. Nếu mỗi người không thải rác bừa bãi, không góp

phần làm bẩn môi trường thì cuộc sống sẽ xanh và đẹp gấp nghìn lần.

Muốn bảo vệ môi trường trước hết phải tiết kiệm, đặc biệt là tiết kiệm nguồn

nước. Khai thác quá mức nguồn nước sẽ làm cho nó mau cạn kiệt và để lại hậu quả

khôn lường. Vừa tiết kiệm, mỗi người cũng cần có hành vi bảo vệ và phục hồi môi

trường bằng nhiều cách như: không chặt phá cây xanh, không thải rác bừa bãi,

không làm bẩn nguồn nước.

Nhà nước có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ nguồn nước sạch

và môi trường. Tuy nhiên một mình nhà nước sẽ rất khó hoàn thành được công

việc hệ trọng và khó khăn này. Chính vì vậy sự tham gia của toàn xã hội với ý thức

tích cực của mọi công dân sẽ là yếu tố quyết định cho việc bảo vệ nguồn nước sạch

và bảo vệ môi trường.

1.6.2. Trên thế giới

Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ

đáng lo ngại. Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ nghệ.

Ta có thể kể ra đây vài thí dụ tiêu biểu. Anh Quốc chẳng hạn: Ðầu thế kỷ 19, sông

Tamise rất sạch. Nó trở thành ống cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này. Các sông

khác cũng có tình trạng tương tự trước khi người ta đưa ra các biện pháp bảo vệ

nghiêm ngặt. Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhưng vấn

đề cũng không khác bao nhiêu. Dân Paris

còn uống nước sông Seine đến cuối thế kỷ

18. Từ đó vấn đề đổi khác: các sông lớn và

nước ngầm nhiều nơi không còn dùng làm

nước sinh hoạt được nữa, 5.000 km sông của

Pháp bị ô nhiễm mãn tính. Sông Rhin chảy

qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có hơn

40 triệu người, là nạn nhân của nhiều tai nạn

(như cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bâle

năm 1986) thêm vào các nguồn ô nhiễm

thường xuyên. Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thương ở bờ phía đông cũng như nhiều

vùng khác.

Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng.

Năm 1984, Bhopal (Ấn Độ) là nơi đã xảy ra một tai nạn kinh hoàng khi nhà

máy sản xuất thuốc trừ sâu Union Carbide India. thải ra ngoài môi trường 40 tấn

izoxianat và metila. Theo viện Blacksmith, chính lượng khí độc hại này đã gây ảnh

Trang 13

Hình 8.Dòng sông Huai - TQ

hưởng không nhỏ đến sức khoẻ của hàng trăm nghìn người dân và khiến 15.000

người tử vong. Thật đáng lo ngại khi vấn đề ô nhiễm ở khu vực này vẫn chưa được

giải quyết một cách triệt để. Người ta nghi ngờ rằng các mạch nước ngầm đã bị

nhiễm độc.

Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tai công ty Aurul ( Rumani) đã thải ra

50-100 tấn xianu và kim loại nặng (như đồng) vào dòng sông gần Baia Mare

( thuộc vùng Đông- Bắc). Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thuỷ sản ở đây chết

hàng loạt, tổn hại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước sạch, ảnh hưởng đến

cuộc sống của 2,5 triệu người.

Cubatao( Brazil), thành phố của hàng lọat các khu liên hợp công nghiệp cơ

khí và hoá dầu. Nhưng các công ty ở đây đã “vô tư” thải các chất thải công nghiệp

( kẽm, fenola, thuỷ ngân, dầu) vào các dòng sông của thành phố từ nhiều thập kỉ

nay. Việc xử lý nguồn nước thải chưa được thực hiện đầy đủ theo đúng quy định.

Người dân thành phố thường xuyên mắc các bệnh liên quan đến đường hô hấp,

mặc dù Ngân hàng thế giới đã khuyến cáo Brazil áp dụng các điều luật bảo vệ hệ

sinh thái nghiêm khắc trong những năm qua.

Cho đến những năm cuối thời kì chiến tranh lạnh, Dzerzhinsk luôn là trung

tâm lớn về sản xuất vũ khí hoá học. Theo báo cáo của Blacksmith, vấn đề nhiễm

độc mạch nước ngầm luôn được đặt ra., tuổi thọ trung bình chỉ khoảng 40 tuổi với

cả hai giới.

Nằm tại khu vực chính giữa đất nước Trung Quốc, dòng sông Huai dài 1978

km được coi như nơi ô nhiễm nhất của nước này do các chất thải công nghiệp,

động vật và nông nghiệp, Mức độ mắc các bệnh cao bất thường của cộng đồng dân

cư sống gần lưu vực sông đã khiến chính phủ phải xếp nguồn nước của con sông ở

mức độ ô nhiễm độc hại nhất. Tuy nhiên, chính phủ Trung Quốc hiện đang cùng

với Ngân hàng thế giới nỗ lực giải quyết tình trạng này.

Kabu (Bắc Ấn Độ) - Thành phố trên sông, với 2,4 triệu dân, là nơi tập trung

của nhiều xưởng thuộc da. Những khảo sát, nghiên cứu của Chính phủ đã cho thấy

một vài khu vực có mạch nước ngầm đã bị nhiễm độc do phẩm nhuộm, các chất

hoá học độc hại (crom, chì). Một chuơng trình chỉ đạo làm sạch nguồn nước ngầm

đang được triển khai.

Marilao( Philipine) Hệ thống các sông gần vùng ngoại ô tỉnh Bulacan ở

Philipines là nơi lưu thông hàng hoá cho các khu vực thuộc da, tinh chế kim loại,

đúc chì. Các chất ô nhiễm gây ra các vấn đề về sức khoẻ cho cư dân trong vùng và

xa hơn nó còn gây hại tới ngành đánh bắt tại vịnh Manille.

Trang 14

Cơn bão Katrina đã gây thiệt hại lớn nhất về tiền của cũng như sinh mạng

trong lịch sử nước Mỹ và cũng đã gây ra hàng loạt những trận lụt ở New Zealand,

điều đó kéo theo sự ô nhiễm trên diện rộng do kim loại nặng có lẫn trong đất và

cặn dầu ở hai nước này. Những nỗ lực khắc phục ô nhiễm đang được các nhà chức

trách liên đoàn và quốc gia nghiên cứu cùng với kế hoạch xây dựng lại các thành

phố bị tàn phá.

1.7. Phân loại nước thải

Theo tiêu chuẩn việt nam 5980:1995 và ISO 6107/1:1980 nước thải là nước

đã được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ

và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó. Thông thường nước thải được

phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng:

Nước thải sinh

hoạt, là nước thải từ các

khu dân cư, khu vực hoạt

động thương mại, khu

công sở, trường học và

các cơ sở tương tự.

Nước thải công

nghiệp, là nước thải từ các

nhà máy đang hoạt động

hoặc trong đó nước thải

công nghiệp là chủ yếu.

Nước thấm qua, là nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác

nhau,qua các khớp nối, các ông có khuyết tật hay thành hố ga, hố xí.

Nước thải tự nhiên, nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở những

thành phố lớn hiện đại, nước mưa được gom theo hệ thống riêng.

Nước thải đô thị, là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát

nước của một thành phố, thị xã… đó là hỗn hợp của các loại nước thải trên.

Ngoài ra căn cứ vào tính chất của nguồn thải có thể phân loại thành:

Nguồn điểm (nước thải của các cơ sở công nghiệp, các khu dân cư, thành

phố…)

Nguồn không điểm (nước mưa chảy tràn, nước thải nông ngư nghiệp…)

1.7.1. Nước thải sinh hoạt

Các loại nước thải sinh hoạt sinh ra từ các nguồn như: từ các hộ gia đình,

bệnh viện, khách sạn, công sở trường học.

Trang 15

Hình 9: Ô nhiễm do rác thải sinh hoạt

Nước thải từ các dụng cụ vệ sinh như hố xí, chậu rửa, bồn tắm, giặt bao gồm

cả nước thải sinh lý của con người.

Nước thải từ nhà bếp: nước rửa, nước thải từ nhà ăn…

Nước rửa nhà, sân, đường, phố…

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt

Đặc điểm chung của nước thải sinh hoạt là chúng chứa khoảng 58% chất hữu

cơ và 42% chất khoáng. Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là hàm lượng cao

các chất hữu cơ không bền sinh học như cacbonhydrat, protein, mỡ…chất dinh

dưỡng như phôtphat, nito, vi trung, vi khuẩn, chất rắn và mùi.

Thành phần và tính chất nhiễm bẩn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt, mức

sống của người dân, mức độ hoàn thiện của trang thiết bị, trạng thái làm việc của

thiết bị thu gom nước thải…

Số lượng nước thải tuỳ thuộc vào điều kiện tiện nghi của cuộc sống, tập quán

dùng nước của từng dân tộc. tương ứng với nhu cầu dùng nước, số lượng nước thải

các khu dân cư dao động trong khoảng 130 – 150lit/người/ngày.

Nước thải sinh hoạt có chứa các cặn bã các chất rắn bao gồm chất rắn vô cơ

như đất cát, muối vô cơ, chất rắn hữu cơ như vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo,

phân rác, các chất hữu cơ như thực phẩm, dầu mỡ… các chất dinh dưỡng và vi

sinh. Thành phần nước thải sinh hoạt thay đổi theo thời gian. Người ta quy ước giá

trị bình quân như sau.

Bảng 1: Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt

Tác nhân ô nhiễm Tải lượng (g/ngày) Tác nhân ô nhiễm Tải lượng (g/ngày)

BOD5

COD

Chất rắn lơ lửng

Dầu mỡ

Tổng nitơ

45 – 54

1.8BOD

200

10 – 30

6 - 12

Amoni

Tổng phospho

Tổng coliform

Fecal colifrom

Trứng giun sán

2,4 – 4,8

0.8 – 4

106 - 109

105 - 106

103

Trong nước thải sinh hoạt còn chứa một số hoá chất độc hại như chất tẩy rửa,

thuốc tẩy, thuốc nhuộm…

1.7.2. Nước mưa

Vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn qua các khu vực dân cư, nhà máy, bãi

chứa nguyên liệu…sẽ cuốn theo các chất rắn, các chất hữu cơ. Nếu không quẩn lý

tốt nước chảy tràn này sẽ tác động tiêu cực đến nguồn nước mặt, nước ngầm và đời

sống thuỷ sinh trong khu vực.

Trang 16

Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mưa chảy tràn ước tính vào khoảng 0.5

– 1.5 mgN/L, 0.004 – 0.03mgP/L, 10 – 20 mgCOD/L, 10 – 20 mg TSS/L. so với

nước thải nước mưa khá sạch, vì vậy có thể tách riêng nước mưa khỏi nước thải và

thải trực tiếp qua cống thoát. Đường thoát nước phải có bộ phận chắn rác trước khi

đổ ra cống thoát tránh tắc nghẽn đường cống.

1.7.3. Nước thải công nghiệp và nông nghiệp

Số lượng và thành phần phụ thuộc vào dạng sản xuất được trình bày dưới

bảng sau:

Bảng 2: Các tác nhân ô nhiễm điển hình trong nước thải công nghiệp

Công nghiệp Chất ô nhiễm chính Chất ô nhiễm phụ

Chế biến sữa BOD, pH, SSMàu, tổng P, N, TOC,

độ đục

Chế biến đồ hộp, rau quả BOD, COD, pH, SS, TDS Màu, tổng P, N, TOC,

Chế biến rượu biaBOD, pH, SS, N, P, chất rắn có

thể lắng

TDS, màu, độ đục. bọt

nổi

Chế biến thịt BOD, pH, SS, dầu mỡ, độ đục,

chất rắn có thể lắngNH4

+, TDS, P, màu

Xay bột BOD, SS COD, pH, TOC, TDS

Luyện thépDầu mỡ, pH, NH4

+, CN-, Cr,

phenol, SS, Fe, Sn, ZnClo, SO4

2-

Cơ khíCOD, dầu mỡ, SS, CN-, Cr, Zn,

Ni, Pb, Cd

Thuộc da

BOD5, COD, SS, maud kim loại

nặng, NH4+, dầu mỡ, phenol,

sulfua

P, N, TDS, tổng

colifrom

Xi măng COD, pH, SSCromat, P, Zn, sulfua,

TDS

Phân bón hoá học

Phân đạm NH4+, TDS, NO3

-, SO42-, ure

pH, PO43-, SO4

2-, hợp

chất hữu cơ

Phân lân TDS, F, pH, P, SSAl, Fe, Hg, N, SO4

2-,

uranium

Hoá chất hữu cơBOD, COD, pH, TSS, TDS, dầu

nổi

Độ đục, clo hữu cơ, P,

kim loại nặng, phenol

Hoá chất vô cơ Độ acid, độ kiềm, TSS, SS,

TDS, Cl-, SO42-, pH

BOD, COD, TOC,

phenol, F, silicat, CN-,

Trang 17

kim loại nặng

Hoá dầuNH4

+, BOD, COD, Cr, dầu, pH,

phenol, SS, TDS, sulfua

Cl-, CN-, Pb, N, P, TOC,

Zn, độ đục

2. Hậu quả của ô nhiễm nước

2.1. Ảnh hưởng đến môi trường

2.1.1. Nước và sinh vật nước:

a) Nước

Nước ngầm: Ngoài việc các cặn lơ lửng trong nước mặt, các chất thải nặng

lắng xuống đáy sông, sau khi phân huỷ, 1 phần lượng chất được các sinh vật tiêu

thụ, 1 phần thấm xuống mạch nước bên dưới (nước ngầm) qua đất, làm biến đổi

tính chất của loại nước này theo chiều hướng xấu (do các chất chứa nhiều chất hữu

cơ, kim loại nặng…),bên cạnh đó, việc khai thác nước ngầm bừa bãi và người dân

xây dựng các loại

hầm chứa chất thải

cũng góp phần làm

suy giảm chất lượng

nước ngầm, làm cho

lượng nước ngầm

vốn đã khan hiếm,

nay càng hiếm hơn

nữa.

Nước mặt: Do

nhiều nguyên nhân

khác nhau, 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.

b) Sinh vật nước:

Ô nhiễm nước ảnh hưởng trực tiếp đến các sinh vật nước, đặc biệt là vùng

sông, do nước chịu tác động của ô nhiễm nhiều nhất. Nhiều loài thuỷ sinh do hấp

thụ các chất độc trong nước, thời gian lâu ngày gây biến đổi trong cơ thể nhiều loài

thuỷ sinh, một số trường hợp gây đột biến gen, tạo nhiều loài mới, một số trường

hợp làm cho nhiều loài thuỷ sinh chết.

Trang 18

Trong 4 ngày liên tiếp (từ 18 - 21.10), tôm, cá chết hàng loạt tại kinh Giữa

Nhỏ (ấp Đầm Cùng, xã Trần Thới, huyện Cái Nước, Cà Mau), cạnh Xí nghiệp chế

biến thuỷ sản Nam Long thuộc Công ty cổ phần xuất khẩu thuỷ sản Cái Đôi Vàm

(Cadovimex). Nước trong kinh đen ngòm và mùi hôi thối bốc lên nồng nặc. Đi đến

đầu kinh cạnh Xí nghiệp chế biến thuỷ sản Nam Long thì thấy nước thải trong bãi

rác sinh hoạt của xí nghiệp này đang tràn xuống kinh. Xác cá chết trên kinh Giữa

Nhỏ, huyện Cái Nước (tỉnh Cà Mau). Đây là con kinh chạy dài gần 4 km, nối từ

bãi rác của Xí nghiệp chế biến thuỷ sản Nam Long với sông Cái Nước - Đầm

Cùng, có hàng trăm hộ dân lấy nước từ dòng kinh này để nuôi cá, tôm. Đại dương

tuy chiếm ¾ diện tích trái đất, nhưng cũng không thể không chịu tác động bởi việc

nước bị ô nhiễm, mà một phần sự ô nhiễm nước đại dương là do các hoạt động của

con người như việc khai thác dầu, rác thải từ người đi biển,… gây ảnh hưởng

không nhỏ đến đại dương và các sinh vật đại dương, làm xuất hiện nhiều hiện

tượng lạ, đồng thời làm cho nhiều loài sinh vật biển không có nơi sống, một số

vùng có nhiều loài sinh vật biển chết hàng loạt…

Hiện tượng thủy triều đen: Tình trạng chất lượng nước hồ giảm đột ngột

nghiêm trọng và tình trạng cá chết hàng loạt trong nhiều ngày kể từ thập niên 1970.

Hiện tượng này được các nhà khoa học gọi tên là “thủy triều đen”. Phân tích các

mẫu nước hồ lấy từ nhiều nước trên thế giới cho thấy hiện tượng “thủy triều đen”

thường xảy trong hồ nước vào mùa thu. Khi đó, chất hữu cơ dưới đáy hồ bắt đầu

phân hủy dưới tác dụng của các vi sinh vật, làm thiếu ôxy dưới đáy hồ, giảm hàm

lượng pH và tăng nồng độ các gốc axít kali nitrat. Chu kỳ này làm tăng tình trạng

thiếu ôxy trong nước và lây lan hợp chất sunfua, biến nước hồ có màu đen và mùi

hôi. Trong quá trình thay đổi chất lượng nước, các hoạt động của con người như

thải chất thải công nghiệp và sinh hoạt vào hồ cũng có thể tạo ra “thủy triều”.

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,

Trang 19

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. Thuỷ triều đỏ là tập hợp của một số lượng cực lớn loài tảo độc có tên gọi

Alexandrium fundyense. Loài tảo này có chứa loại độc tố saxintoxin, đã giết chết

14 con cá voi trên vùng biển Atlantic, vào năm 1987.

2.1.2. Đất và sinh vật đất:

a) Đất

Nước bị ô nhiễm mang nhiều chất vô cơ và hữu cơ thấm vào đất gây ô nhiễm

nghiêm trọng cho đất. Nước ô nhiễm thấm vào 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.

Vai trò đệm, tính oxy hóa, tính dẫn điện, dẫn nhiệt của môi trường đất thay

đổi mạnh.

Thành phần chất hữu cơ giảm nhanh làm khả năng giữ nước và thoát nước

của đất bị thay đổi. Một số chất hay ion có trong nước thải ảnh hưởng đến đất :

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

b) Sinh vật đất

Khi các chất ô nhiễm từ nước thấm vào đất không những gây ảnh hưởng đến

đất mà còn ảnh hưởng đến cả các sinh vật đang sinh sống trong đất.

Các ion Fe2+ và Mn2+ ở nồng độ cao là các chất độc hại với thực vật.

Cu trong nguồn nước ô nhiễm từ các khu công nghiệp thải ra thấm vào đất

không độc lắm đối với động vật nhưng độc đối với cây cối ở nồng độ trung bình.

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 Có nhiều loại chất độc bền

vững khó bị phân hủy có khả năng xâm nhập tích lũy trong cơ thể sinh vật. Khi

vào cơ thể sinh vật chất độc cũng có thể phải cần thời gian để tích lũy đến lúc đạt

mức nồng độ gây độc.

2.1.3. 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

Trang 20

thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi nước vào không khí làm cho mật độ bụi

bẩn trong không khí tăng lên. Không những vậy, 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 bẹnh tim mạch, tăng mẫn cảm ở những

người mắc bệnh hen,…

2.2. Ảnh hưởng đến con người

2.2.1. Sức khỏe con người:

a) Do kim loại trong nước:

Các kim loại nặng có trong nước là cần thiết cho sinh vật và con người vì

chúng là những nguyên tố vi lượng mà sinh vật cần tuy nhiên với hàm lượng cao

nó lại là nguyên nhân gây độc cho con người, gây ra nhiều bệnh hiểm nghèo như

ung thư, đột biến. Đặc biệt đau lòng hơn là nó là nguyên nhân gây nên những làng

ung thư. Các ion kim loại được phát hiện là hợp chất kìm hãm ezyme mạnh. Chúng

tác dụng lên phôi tử như nhóm –SCH3 và SH trong methionin và xystein. Sau đây

là một số kim loại có nhiều ảnh hưởng nhiêm trọng nhất.

Trong nước nhiễm chì

Chì có tính độc cao đối với con người và động vật. Sự thâm nhiễm chì vào cơ

thể con người từ rất sớm từ tuần thứ 20 của thai kì và tiếp diễn suốt kì mang thai.

Trẻ em có mức hấp thụ chì cao gấp 3-4 lần người lớn. Mặt khác thời gian bán sinh

học chì của trẻ em cũng dài hơn của người lớn. Chì tích đọng ở xương . Trẻ em từ

6 tuổi trở xuống và phụ nữ có thai là những đối tượng mẫn cảm với những ảnh

hưởng nguy hại của chì gây ra. Chì cũng cản trở chuyển hóa canxi bằng cách trực

tiếp hay gián tiếp thông qua kìm hãm sự chuyển hóa vitamin D. Chì gây độc cả cơ

quan thần kinh trung ương lẫn thần kinh ngoại biên. Chì tác động lên hệ enzyme,

đặc biệt là enzyme vận chuyển hiđro. Khi bị nhiễm độc, người bệnh bị một số rối

loạn cơ thể, trong đó chủ yếu là rối loạn bộ phận tạo huyết (tủy xương) .

Tùy theo mức độ nhiễm độc có thể gây ra những tai biến như đau bụng chì,

đường viền đen Burton ở lợi, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, liệt, tai

biến lão nếu nặng có thể gây tử vong. Tác dụng hóa sinh của chì chủ yếu gây ảnh

hưởng đến tổng hợp máu, phá vỡ hồng cầu. Chì ức chế một số enzyme quan trọng

trong quá trình tổng hợp máu do tích đọng các hợp chất trung gian của quá trình

trao đổi chất. Chì kìm hãm quá trình sử dụng O2 và glucozo để sản xuất năng lượng

Trang 21

cho quá trình sống. Sự kìm hãm này có thể nhận thấy khi nồng độ chì trong máu

khoảng 0,3mg/l. Khi nồng độ chì trong máu lớn hơn 0,8mg/l có thể gây ra hiện

tượng thiếu máu do thiếu hemoglobin. Nếu hàm lượng chì trong máu khoảng 0,5-

0,8mg/l sẽ gây rối loạn chức năng của thận và phá hủy não. JECFA đã thiết lập giá

trị tạm thời cho lượng chì đưa vào cơ thể có thể chịu đựng được đối với trẻ sơ sinh

và thiếu nhi là 25mg/kg thể trọng. Hơn 90% lượng chì trong máu tồn tại trong

hồng cầu. Dạng lớn nhất và tốc độ chậm là trong khung xương, chu kì bán hủy là

20năm, dạng không bền hơn nằm trong mô mềm. Tổng số tích lũy suốt đời của chì

có thể từ 200mg-500mg. Chì trong hệ thần kinh trung ương có xu hướng tích lũy

trong đại não và nhân tế bào.

Trong nước nhiễm thủy ngân

Thủy ngân vô cơ chủ yếu ảnh hưởng đến thận, trong khi đó methyl thủy ngân

ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương. Sau khi bị nhiễm độc người bệnh dễ

cáu gắt, kích thích, xúc động, rối loạn tiêu hóa rối loạn thần kinh, viêm lợi, rung

chân. Nếu bị nhiễm độc nặng có thể tử vong. Độc tính của thủy ngân tác dụng len

nhóm sunfuahydryl (-SH) của hệ

thống enzyme. Sự liên kết của thủy

ngân với màng tế bào ngăn cản sự

vận chuyển đường qua màng và cho

phép dịch chuyển kali tới màng.

Điều này dẫn đến sự thiếu hụt năng

lượng trong tế bào và gây rối loạn

thần kinh. Chính vì nguyên nhân này

những trẻ sơ sinh nhiễm methyl thủy

ngân từ mẹ sẽ bị tác động lên hệ thần

kinh trung ương, mắc các bệnh như

tâm thần phân liệt, kém phát triển trí tuệ, co giật. Nhiễm độc methyl thủy ngân còn

dẫn tới phân lập thể nhiễm sắc, phá vỡ thể nhiễm sắc và ngăn cản sự phân chia tế

bào. Trong môi trường nước, thủy sinh vật có thể hấp thụ thủy ngân vào cơ thể,

đặc biệt là cá và các loài động vật không xương sống, cá hấp thụ thủy ngân và

chuyển hóa thành methyl thủy ngân (CH3Hg+) rất độc với cơ thể người. Chất này

hòa tan trong mỡ, phần chất béo của các màng và trong tủy.

Trong nước nhiễm Asen

Asen gây ra ba tác động chính tới sức khỏe con người là: làm đông keo

protein, tạo phức với asen(III) và phá hủy quá trình phốt pho hóa. Các triệu chứng

Trang 22

của nhiễm độc asen như: Ở thể cấp tính gây ho, tức ngực và khó thở, mất thăng

bằng, đau đầu, nôn mửa, đau bụng đau cơ. Nếu nhiễm độc kinh niên thì ảnh hưởng

đến da như đau, sưng tấy da, vệt trắng trên móngtay… Asen và các hợp chất của

nó tác dụng lên sunfuahydryl (-SH) và các men phá vỡ quá trình photphoryl hóa,

tạo phức co-enzyme ngăn cản quá trình sinh năng lượng. asen có khả năng gây ung

thư biểu mô da, phế quản, phổi, xoang… Asen vô cơ có hóa trị 3 có thể làm sơ

cứng ở gan bàn chân, ung thư da. Asen vô cơ có thể để lại ảnh hưởng kinh niên với

hệ thần kinh ngoại biên, một vài nghiên cứu đã chỉ ra asen vô cơ còn tác động lên

cơ chế hoạt động của AND. Sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm asen lâu dài là không

an toàn và ở một số nước trên thế giới vấn đề ảnh hưởng sức khỏe do asen rất đáng

lo ngại. Đầu tiên là các ca tổn thương da do asen ở Tây Ban Nha, Ấn Độ năm

1983, hơn 1,5 triệu người được cho là nhiễm asen tại đây, với khoảng hơn 20000

ca nhiễm độc. Tại Bangladesh khoảng 35 đến 77 triệu người trong tổng số 125

triệu người đang đối mặt với nguy cơ nhiễm asen trong nước uống. Có ít nhất

100000 ca bị tổn thương da. Khi sử dụng nước uống có hàm lượng asen cao trong

thời gian dài, dẫn đến rối loạn mạch máu ngoại vi và có triệu chứng lâm sàng như

là chân răng đen. Các ảnh hưởng có hại có thể xuất hiện như yếu chức năng gan,

bệnh tiểu đường, các loại ung thư nội tạng (bàng quang, gan, thận), các loại bệnh

về da (chứng tăng mô biểu bì, chứng tăng sắc tố mô và ung thư da).

Bệnh sạm da, mất sắc tố da, cahi cứng da, và rối loạn tuần hoàn ngoại biên là

các triệu chứng do tiếp xúc thường xuyên với asen. Ung thư da và nhiều ung thư

nội tạng cũng do vậy. Các bênh như tim mạch cũng được phất hiện có lien quan

đến thức ăn, nước uống có asen và do tiếp xúc với asen. Trong nghiên cứu số

người dân uống nước có nồng độ asen cao cho thấy, tỷ lệ ung thư gia tăng theo liều

lượng asen và thời gian uống nước.

Nước nhiễm Crom:

Hợp chất Cr+ rất độc có thể gây ung thư phổi, gây loét dạ dày,ruột non, viêm

gan, viêm thận, gây độc cho hệ thần kinh và tim…Crom xâm nhập vào nguồn nước

từ nước thỉ của các nhà máy mại điện, nhuộn thuộc da, chất nổ, đò gốm, sản xuất

mực viết, mực in, in tráng ảnh…

Nước nhiễm Mangan

Mangan di vào môi trường nước do quá trình rửa trôi, sói mòn và chất thải

công nhiệp luyện kim, acquy, phân hóa học… Với hàm lượng cao mangan gây độc

mạnh với nguyên sinh chất của tế bào, đặc biệt là tác động lên hệ thần kinh trung

Trang 23

ương, gây tổn thương thận và bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng và tử vong.

Tiêu chuẩn cho phép của WHO với mangan không quá 0,1mg/l.

b) Các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học (các chất tiêu thụ oxi)

Cacbonhidrat, protein, chất béo… thường có mặt trong nước thải sinh hoạt,

nước thải đô thị , nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm là các chất hữu cơ dễ

bị phân huỷ sinh học. Trong nước thaỉ sinh hoạt, có khoảng 60-80% lượng chất

hữu cơ thuộc loại dễ bị phân huỷ sinh học.Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học

thường ảnh hưởng có hại đến nguồn lợi thuỷ sản, vì khi bị phân huỷ các chất này

sẽ làm giảm oxy hoà tan trong nước, dẫn đến chết tôm cá.

Các chất hữu cơ bền vững

Các chất hữu cơ có độc tính cao

thường là các chất bền vững, khó bị vi

sinh vật phân huỷ trong môi trường. Một

số chất hữu cơ có khả năng tồn lưu lâu dài

trong môi trường và tích luỹ sinh học

trong cơ thể sinh vật. Do có khả năng tích

luỹ sinh học, nên chúng có thể thâm nhập

vào chuỗi thức ăn và từ đó đi vào cơ thể

con người.

Các chất polychlorophenol(PCPs), polychlorobiphenyl(PCBs: polychlorinated

biphenyls), các hydrocacbon đa vòng ngưng tụ(PAHs: polycyclic aromatic

hydrocacbons), các hợp chất dị vòng N, hoặc O là các hợp chất hữu cơ bền vững.

Các chất này thường có trong nước thải công nghiệp, nước chảy tràn từ đồng ruộng

(có chứa nhiều thuốc trừ sâu, diệt cỏ, kích thoích sinh trưởng…). Các hợp chất này

thường là các tác nhân gây ô nhiễm nguy hiểm, ngay cả khi có mặt với nồng độ rất

nhỏ trong môi trường.

Nhóm hợp chất phenol

Phenol và các dẫn xuất phenol có trong nước thải của một số nghành công

nghiệp(lọc hoá dầu, sản xuất bột giấy, nhuộm…). Các hợp chất này làm cho nước

có mùi, gây tác hại cho hệ sinh thái nước, sức khoẻ con người, một số dẫn xuất

phenol có khả năng gây ung thư (carcinogens). TCVN 5942-1995 quy định nồng

độ tối đa của các hợp chất phenol trong nước bề mặt dùng cho sinh hoạt là 0,001

mg/l.

Nhóm hoá chất bảo vệ thực vật(HCBVTV) hữu cơ.

Trang 24

Hình 10: Ô nhiễm do các chất dinh dưỡng tại hồ Điền Trì

Hiện nay có hàng trăm, thậm chí hàng ngàn các loại HCBVTV đang được sản

xuất và sử dụng để diệt sâu, côn trùng, nấm mốc, diệt cỏ. Trong số đó phần lớn là

các hợp chất hữu cơ, chúng được chia thành các nhóm:

• Photpho hữu cơ

• Clo hữu cơ

• Cacbamat

• Phenoxyaxetic

• Pyrethroid

Hầu hết các chất này có độ tính cao đối với con người và động vật. Nhiều

nhất trong số đó, đặc biệt là các clo hữu cơ, bị phân huỷ rất chậm trong môi

trường, có khả năng tích luỹ trong cơ thể sinh vật và con người. Nhiều trong số các

HCBVTV là tác nhân gây ung thư. TCVN 5942-1995 quy định nồmg độ tối đa

cho phép của tổng các HCBVTV trong nước bề mặt là 0,15 mg/l, riêng với DDT là

0,01 mg/l.

Nhóm hợp chất dioxin.

Nhóm dioxin là hai nhóm hợp chất tạp chất sinh ra trong quá trình sản xuất

các hợp chất clo hoá. Dioxin cũng được tạo thành khi đốt cháy các hợp chất clo

hoá ở nhiệt độ thấp (dưới 1000o C). Hai nhóm hóa chất này là polychlorinated

dibenzop- dioxins(PCDDs) và polychlorinated dibenzofurans(PCDFs).

Nhóm hợp chất polychlorinated biphenyl (PCBs).

PCB là nhóm hợp chất có từ 1 đến 10 nguyên tử clo gắn vào các vị trí khác

nhau của phân tử phenyl. Có thể có đến 209 hợp chất thuộc loại này. Công nghiệp

thường sản xuất được các hỗn hợp chứa nhiều loại PCB khác nhau, tuỳ thuộc vào

điều kiện, trong đó thông thường có một ít tạp chất dioxin. PCBs bền hoá học và

cách điện tốt, nên được dùng làm dầu biến thế và tụ điện, ngoài ra chúng còn được

dùng làm dầu bôi trơn, dầu thuỷ lực, tác nhân truyền nhiệt…

Đến khoảng thập niên 1960 người ta đã phát hiện ra nguy cơ gây ô nhiễm

PCBs từ các nghành công nghiệp. PCBs lúc đó đã có mặt gần như khắp nơi, đặc

biệt là nguy cơ tích luỹ PCBs trong mô mỡ động vật. Trong mô mỡ của nhiều loại

động vật có vú ở biển có chứa nồng độ PCBs lớn gấp 10 triệu lần PCBs trong

nước. Những năm cuối thập niên 1970, việc sản xuất PCBs bắt đầu bị đình chỉ ở

hầu hết các nước. PCBs có thể làm giảm khă năng sinh sản, giảm khả năng học tập

của trẻ em; chúng cũng có thể là tác nhân gây ung thư. Tuy vậy, cũng như các

dioxin, bằng chứng về tác hại của PCBs cũng chưa rõ lắm, do nồng độ của chúng

Trang 25

trong môi trường thường rất nhỏ và tác hại lại có xu hướng diễn ra sau một thời

gian đủ dài.

Nhóm hợp chất hidrocacbon đa vòng ngưng tụ (polynuclear aromatic

hidrocacbon PAHs)

Các hợp chất PAH thường chứa hai hay nhiều vòng thơm. PAH là sản phẩm

phụ của các quá trình cháy khômg hoàn toàn như: cháy rừng, cháy thảo nguyên,

núi lửa phun trào (quá trình tự nhiên); động cơ xe máy, lò nung than cốc, sản xuất

nhựa asphalt, sản xuất thuốc lá, nướng thịt…(quá trình nhân tạo). Các PAH thường

gây hại khi tiếp xúc với liều lượng nhỏ trong một thời gian dài, nhưng không gây

hại đáng kể nếu dùng một lượng lớn trong một lần. Trong số các hợp chất PAH có

8 hợp chất được xem là tác nhân gây ung thư. Thông thường thực phẩm hằng ngày

là nguồn đưa PAHs chính vào cơ thể người(95%), thuốc lá, rau không rửa sạch,

ngũ cốc chưa được tinh chế, thịt cá xông khói là các nguồn đưa một lượng đáng kể

PAHs vào cơ thể.

c) Dầu mỡ

Dầu mỡ là chất khó tan trong nước, nhưng tan được trong các dung môi hữu

cơ. Dầu mỡ có thành phần hóa học rất phức tạp. Dầu thô có chứa hàng ngàn các

phân tử khác nhau, nhưng phần lớn là các Hidro cacbon có số cacbon từ 2 đến 26.

Trong dầu thô còn có các hợp chất lưu huỳnh, nitơ, kim loại. Các loại dầu nhiên

liệu sau tinh chế (dầu DO2, FO) và một số sản phẩm dầu mỡ khác còn chứa các

chất độc như PAHs, PCBs,…Do đó, dầu mỡ thường có độc tính cao và tương đối

bền trong môi trường nước. Độc tính và tác động của dầu mỡ đến hệ sinh thái nước

không giống nhau mà phụ thuộc vào loại dầu mỡ. Hầu hết các loại động thực vật

đều bị tác hại của dầu mỡ. Các loại động thực vật thủy sinh dễ bị chết do dầu mỡ

ngăn cản quá trình hô hấp, quang hợp và cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, một số

loại tảo lại kém nhạy cảm với dầu mỡ, do đó trong điều kiện ô nhiễm dầu mỡ,

nhiều loại tảo lại phát triển mạnh. Giao thông thủy, khai thác và đặc biệt vận

chuyển dầu thô là nguồn gây ô nhiễm dầu mỡ chủ yếu đối với môi trường nước.

d) Các chất có màu

Nước nguyên chất không có màu, nhưng nước trong tự nhiên thường có màu

do các chất có mặt trong nước như:

Các chất hữu cơ do xác thực vật bị phân hủy sắt và mangan dạng keo hoặc

dạng hòa tan, các chất thải công nghiệp.

Các chất thải công nghiệp (phẩm màu, crom, tanin, Lignin…)

Màu thực của nước tạo ra do các chất hòa tan hoặc chất keo có trong nước.

Trang 26

Màu biểu kiến của nước do các chất rắn lơ lửng trong nước gây ra.

Ngoài các tác hại có thể có của các chất gây màu trong nước, nước có màu

còn được xem là không đạt tiêu chuẩn về mặt cảm quan, gây trở ngại cho nhiều

mục đích khác nhau.

e) Các chất gây mùi vị

Nhiều chất có thể gây mùi vị cho nước. Trong đó, nhiều chất có tác hại đến sức

khỏe con người cũng như gây các tác hại khác đến động thực vật và hệ sinh thái

như:

Các chất hữu cơ từ nước thải đô thị, nước thải công nghiệp.

Các sản phẩm của quá trình phân hủy xác động thực vật.

Dầu mỡ và các sản phẩm dầu mỡ.

Cũng như các chất gây màu, các chất gây mùi vị có thể gây hại cho đời sống

động thực vật và làm giảm chất lượng nước về mặt cảm quan. Tuy nhiên một số

khoáng chất có mặt trong nước tạo ra vị nước tự nhiên, không thể thiếu được trong

nước uống sạch, do chúng là nguồn cung cấp các chất vi lượng cần thiết cho cơ thể

con người. Khi hàm lượng các chất khoáng này thấp hoặc không có, nước uống sẽ

trở nên rất nhạt nhẽo.

f) Các vi sinh vật gây bệnh

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho mục đích sử

dụng nước trong sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hay gây bệnh cho người.

Các sinh vật gây bệnh này vốn không bắt nguồn từ nước, chúng cần có vật chủ để

sống ký sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một

thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Các sinh vật

nàylà vi khuẩn, virút, động vật đơn bào, giun sán.

2.2.2. Ảnh hưởng đến đời sống:

a) Sinh hoạt thường ngày:

Nước ô nhiễm ảnh hưởng rất lớn đến sinh hoạt của người dân, làm xáo trộn

cuộc sống và sinh hoạt hàng ngày. Một số nơi ở nông thôn, nhân dân lấy nguồn

nước sông làm nước sinh hoạt hàng ngày Không những vậy ô nhiễm nguồn nước

còn làm cho bốc mùi hôi thối ở các khu vực này làm cho đời sống người dân

không còn ổn định như trước. Người dân buộc phải sống chung với ô nhiễm, thậm

chí họ phải “bán nhà” đi nơi khác sinh sống để đảm bảo sức khỏe cho người thân

của mình. Tệ hơn nữa nhiều người “lỡ” mua phải nhà ở khu vực này thì phải đóng

cửa bỏ trống, không về ở nữa. Tại một số vùng nông thôn hệ thống xả nước thải

được xây dựng tạm bợ giờ đây trở nên ứ đọng, tràn ra xung quanh làm ô nhiễm

Trang 27

môi trường không những thế nó còn gây trở ngại cho lưu thông, đi lại của nhân dân

trong vùng.Mặc khác nó còn làm cho nguồn nước ngầm bị ô nhiễm trầm trọng, gây

thiếu hụt nguồn nước ngọt nghiêm trọng. Còn ở thành thị, nguồn nước sinh hoạt

chủ yếu là nước máy. Tuy nhiên chất lượng nguồn nước này đang đặt ra dấu chấm

hỏi lớn. Khi nguồn nước này bị ô nhiễm người dân không còn cách nào khác là

phải mua nước khoáng về dùng trong khi đó vẫn trả tiền hàng tháng cho công ty

cấp thoát nước. Việc mua nước phải thực hiện lúc sáng sớm hoặc tối vì ban ngày

họ phải đi làm nên ảnh hưởng rất lớn đến thời gian làm việc và sinh hoạt.

b) Hoạt động sản xuất:

Nước thải ô nhiễm ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sản xuất, đặc biệt tại các

thành thị lớn nơi có hàm lượng chất ô nhiễm cao. Theo kết quả phân tích chất

lượng nguồn nước kênh Thầy Cai, An Hạ, kênh B, C của sở Nông nghiệp và phát

triển nông thôn (NN&PTNT) TP.HCM cho thấy, các thông số COD, BOD5,

Coliform (các chỉ tiêu xác định mức độ nhiễm bẩn của nước) đều vượt tiêu chuẩn

chất lượng nước dùng cho thuỷ lợi và tiêu chuẩn nước thải công nghiệp từ vài lần

đến hàng chục ngàn lần. Từng dòng nước có màu nâu đen, mùi khó chịu chảy về

các nhánh. Nhiều hộ dân, sống dọc theo con kênh này cho biết, kênh B, C thường

xuyên bốc mùi hôi thối. Nguồn nước hai kênh này bị ô nhiễm bởi khu công nghiệp,

cụm công nghiệp Lê Minh Xuân và các cơ sở nhỏ lẻ dọc kênh.

Đại diện của sở NN&PTNT cho biết, khu công nghiệp Lê Minh Xuân tập

trung chủ yếu từ kênh C12 đến C18. Đây là khu công nghiệp tập trung nhiều ngành

sản xuất có tính chất ô nhiễm nặng. Khu công nghiệp này hiện có khoảng 277

doanh nghiệp sản xuất kinh doanh các ngành nghề như: sản xuất sơn, bao bì nhựa,

cao su, bình ắcquy. Khu công nghiệp này tuy đã xây dựng nhà máy xử lý nước thải

với công suất 4.000 m3 khối/ngày nhưng chưa có giấy phép xả thải vào hệ thống

công trình thuỷ lợi. Nguồn nước ô nhiễm cũng làm giảm thiểu năng suất cây trồng,

có những khu đất phải bỏ không vì ô nhiễm quá nặng. Trước đây tại ấp 1, xã

Phước Thái, huyện Long Thành - gần Vedan, có một cánh đồng với diện tích trên

10 ha sản xuất 3 vụ lúa/năm nhưng do ô nhiễm bởi những chất thải độc hại chưa

qua xử lý của Vedan, nên phải bỏ hoang từ hàng chục năm qua. Hơn 200 hộ dân

với hơn 1.000 nhân khẩu sinh sống bằng nghề trồng lúa và nghề chài lưới phải tự

tìm kiếm nghề khác sinh sống. Ngoài ra, còn hơn 40 hộ dân tại khu vực này làm

nghề nuôi trồng thuỷ sản với diện tích mặt nước 70 ha cũng bị ảnh hưởng nặng nề

bởi ô nhiễm, tôm cá không thể sống nổi, nhiều ao hồ phải bỏ không từ nhiều năm

Trang 28

qua… Ở một số nơi khác vì ô nhiễm quá nặng nên người dân không thể trồng trọt,

chăn nuôi được, nhiều người dân đành bỏ nghề hoặc đi nơi khác sinh sống.

3. Các phương pháp xử lý nước thải

Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử

lý bằng những phương pháp thích hợp khác nhau. Một cách tổng quát, các phương

pháp xử lý nước thải được chia thành các loại sau:

Phương pháp xử lý cơ học;

Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý;

Phương pháp xử lý sinh học.

3.1. Phương pháp xử lý cơ học

Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các

chất này ra khỏi nước thải. Thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua

song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực li tâm

và lọc. Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước

thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp.

3 1.1 Song chắn rác

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải qua song chắn rác. Tại đây

các thành phần có kích thước lớn (rác) như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao

nilon… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là

bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ

thống xử lý nước thải.

Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung

bình và mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và

song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm. Theo hình dạng

có thể phân thành song chắn rác và lưới chắn rác. Song chắn rác cũng có thể đặt cố

định hoặc di động.

Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một

góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch

bằng máy. Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn tiết

diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại. Do đó, thông

dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn

phía trước hướng đối diện với dòng chảy. Vận tốc nước chảy qua song chắn giới

hạn trong khoảng từ 0,6 -1m/s. Vận tốc cực đại giao động trong khoảng 0,75 -1m/s

nhằm tránh đẩy rác qua khe của song. Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân

hủy các chất thải rắn.

Trang 29

3 1.2 Lắng cát

Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước

từ 0,2mm đến 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát,

sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến các công trình sinh

học phía sau. Bể lắng cát có thể phân thành 2 loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng.

Ngoài ra để tăng hiệu quả lắng cát, bể lắng cát thổi khí cũng được sử dụng rộng rãi.

Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt qua 0,3 m/s. Vận

tốc này cho phép các hạt cát, các hạt sỏ và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn

hầu hết các hạt hữu cơ khác không lắng và được xử lý ở các công trình tiếp theo.

3 1.3 Lắng

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng

đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh

học (bể lắng đợt 2). Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể

lắng đứng.

Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc

không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước thừ 1,5 – 2,5 h. Các bể lắng ngang

thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày. Đối với bể

lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách

tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động khoảng

45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ

10 – 20 %.

3 1.4 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn

hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng. Trong một số trường

hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động

bề mặt. Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử

các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là có

thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn.

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha

lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn. Khi khối lượng riêng của tập hợp

bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt nổi lên bề mặt.

Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm

lượng chất rắn. Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 – 30 m (bình

thường từ 50 – 120 m). Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác xuất va chạm và kết dính

Trang 30

giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó, lượng khí tiêu tốn sẽ giảm. Trong quá trình tuyển

nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng.

3.2. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý

3.2.1. Trung hòa

Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng

6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp

theo. Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm;

Bổ sung các tác nhân hóa học;

Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa;

Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước

acid.

3.2.2. Keo tụ - tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn

phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 m. Các hạt này không

nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số

diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở

nên rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo

tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa

các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra

nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn.

Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán

nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc

điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion

hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực

đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt

của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã bị trung hòa

điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn

hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.

3.3. Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có

trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nito… dựa

trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi

sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn. Một cách

tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

Trang 31

Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong

điều kiện không có oxy.

Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong

điều kiện cung cấp oxy liên tục.

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa

sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất

phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3

giai đoạn chính như sau:

Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.

Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng

độ bên trong và bên ngoài tế bào.

Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng

hợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm

lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý.

Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh

dưỡng và các yếu tố vi lượng.

3.3.1. Phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo

ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên phương trình

phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Vi sinh vật

Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.

Giai đoạn 2: acid hóa.

Giai đoạn 3: acetate hóa.

Giai doạn 4: methan hóa.

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất

béo, carbohydrates, celluloses, lignin,…trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt

mạch tạo những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân

sẽ chuyển hóa protein thành amino acids, carbohydrate thành đường đơn, và chất

béo thành các acid béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại

được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi

Trang 32

chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2,

methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch

carbohydrate. Vi sinh vật chuyển hóa methan chỉ có thể phân hủy một số loại cơ

chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamines, và CO.

Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá

trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ

khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB);

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá

trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process).

3.3.2. Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:

Oxy hóa các chất hữu cơ;

Tổng hợp tế bào mới;

Phân hủy nội bào.

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều

kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều

kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu

suất cao hơn rất nhiều. Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý

sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu

được sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm

thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí.

Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất.

Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như

quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể

phản ứng nitrate với màng cố định.     

4. Phân tích xác định hàm lượng một số chỉ tiêu trong nước thải

4.1. Chỉ tiêu Amonium

4.6.1. Ý nghĩa môi trường

Sự phân hủy của rác thải, các chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt, nước

thải công nghiệp tạo thành các sản phẩm Amonium. Sự hiện diện của Amonium là

chất chỉ thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn của nguồn nước.

4.6.2. Phạm vi áp dụng

Trang 33

Phương pháp này áp dụng cho các loại nước có hàm lượng NH4+ không quá

0.6 mg/L. Có thể áp dụng cho các loại nước có hàm lượng NH4+ lớn hơn bằng cách

pha loãng mẫu.

4.6.3. Nguyên tắc

Amonium phản ứng với hypochlorite (HClO) trong môi trường kiềm với sự

có mặt của phenol sẽ tạo thành phức màu xanh. Đem đo quang dung dịch ở bước

sóng 635 nm để xác định hàm lượng Amonium.

4.6.4. Yếu tố ảnh hưởng

Ca2+ và Mg2+ gây ảnh hưởng cho phép đo vì những ion này kết tủa ở môi

trường kiềm, loại bỏ bằng cách tạo phức với gốc citrate.

H2S gây nhiễu cho phép đo, loại bỏ bằng cách acid hóa mẫu bằng HCl và sục

khí đến khi không còn mùi của H2S.

Amonium rất dễ bị phân hủy thành nitrate và nitrite nên cần phân tích sớm

ngay khi lấy mẫu.

Độ mặn cao (> 5000 µS/cm) tạo bông trắng, ảnh hưởng đến phép đo quang.

Được loại bỏ bằng muối EDTA ( muối Na)

4.6.5. Dụng cụ và hóa chất

4.6.5.1. Dụng cụ

Máy so màu

Pipet các loại.

Bình định mức 25 mL, 50 mL và 100 mL

4.6.5.2. Hóa chất

DD Mix I: Hòa tan 25 g phenol – P.a + 125 g Sodium nitroprusside

(Na2[Fe(CN)5].2H2O trong 500 mL nước cất. dung dịchcó thể sử dụng trong 2

tháng nếu bảo quản trong chai tối và trong tủ lạnh.

DD Mix II: Hòa tan 2.5 g NaOH – P.a + 30 mL NaClO trong 100 mL nước

cất. dung dịch có thể sử dụng trong 2 tháng nếu bảo quản trong chai tối và tủ lạnh.

Dung dịch chuẩn NH4+ 1000 mg/L: Hòa tan 3.819 g NH4Cl khan (đã sấy khô

ở 100oC) trong nước cất, định mức 1000 mL bằng nước cất.

Dung dịch chuẩn NH4+ 1 mg/L: Hút 1 mL dung dịch chuẩn NH4

+ 1000 mg/L

rồi định mức 1000 mL bằng nước cất.

4.6.6. Cách tiến hành

Xây dựng đường chuẩn từ dung dịch chuẩn 1 mg/L theo bảng sau:

Bảng 3. Hướng dẫn xây dựng đường chuẩn Amonium

Bình Blank 1 2 3 4

Trang 34

NH

HN

O

N N 2Hg Phức màu tím

V (mL) NH4+ chuẩn

(mg/L)0 2 4 8 10

Dung dịch Mix I 2

Dung dịch Mix II 2

C (mg/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.5

Hút 20 mL mẫu vào bình định mức 25 mL, thêm vào 2 mL dung dịch thuốc

thử Mix I, lắc trộn đều. Thêm tiếp 2 mL dung dịch thuốc thử Mix II,lắc trộn đều.

Định mức tới vạch,đậy nắp và lắc đều, để yên ở nhiệt độ phòng không quá 24 giờ

cho màu lên ổn định. Đem đo quang ở bước sóng 635 nm.

4.6.7. Cách tính kết quả

Dựa vào phương trình hồi quy và mật độ quang của mẫu ta tính được hàm

lượng ammonium trong mẫu.

4.2. Chỉ tiêu Chloride

4.4.1. Ý nghĩa môi trường

Clorua trong nước biểu thị độ mặn. Clorua không gây độc hại đến sức khỏe

con người nhưng dùng lâu sẽ gây nên bệnh thận. Hàm lượng lớn sẽ phá hủy các

đường ống dẫn nước và kết cấu kim loại, về mặt nông nghiệp gây hại đến sự tăng

trưởng cây trồng.

4.4.2. Phạm vi áp dụng

Phương pháp này áp dụng để xác định hàm lượng clo từ 0.15 – 10 mg/L.

4.4.3. Nguyên tắc

Cl- có thể được chuẩn độ với thủy ngân nitrat, Hg(NO3)2, nhờ sự tạo phức thủy

ngân clorua ở pH = 2.3 – 2.8 theo chỉ thị diphenylcarbazone, điểm cuối của phép

chuẩn độ được nhận biết khi hình thành phức màu tím của một lượng dư ion thủy

ngân. Xylene cyanol đóng vai trò như là chỉ thị pH và giúp nhận biết điểm cuối dễ

dàng hơn.

Phương trình phản ứng:

Trang 35

22Hg + 2Cl HgCl

4.4.4. Yếu tố ảnh hưởng:

Brom và iod cũng được chuẩn với Hg(NO3)2 giống như clo. Tuy nhiên nồng

độ của Brom và iod trong nước thường là rất nhỏ (chỉ từ 0.01 – 0.1 %) so với ồng

độ của Clo vì vậy ta có thể xem như không ảnh hưởng.

Các ion crom, sắt và sulfite có hàm lượng lớn hơn 10 mg/L cũng gây cản trở

phép chuẩn.

Đối với các ion Crom và sắt thì ta có thể loại bỏ bằng EDTA.

Đối với ion Sunfite ta có thể loại bỏ bằng S2O82-

4.4.5. Dụng cụ và hóa chất

4.6.5.1. Dụng cụ

Erlen 250 mL

Microburet piston 5 ml có độ chính xác 0.005 mL

Pipet bầu các loại

4.6.5.2. Hóa chất

Dung dịch clo chuẩn 0.01N: Hòa tan 0.7456 g KCl (đã sấy khô ở 500oC

trong 1 giờ) trong 100 mL nước cất, định mức 1 L bằng nước cất.

HNO3 1M: Hút 30 ml HNO3 đậm đặc cho vào bình định mức 500 mL có

chứa sẵn một ít nước cất, sau đó định mức đến vạch bằng nước cất.

Chỉ thị: Hòa tan 125 mg diphenyl carbazone trong khoảng 25 mL ethanol

hoặc isopropyl alcohol, thêm 15 mg xylene cyanol và pha loãng thành 50 mL với

cùng dung môi. Dung dịch dùng trong ngày.

Dung dịch chuẩn độ Hg(NO3)2 0.01N: Hòa tan 1.8 g Hg(NO3)2.H2O trong 50

mL nước cất có chứa sẵn 4 ml HNO3 1M, định mức 1 L bằng nước cất và trữ trong

bình tối.

Xác định lại nồng độ Hg(NO3)2: Hút 5 mL dung dịch clo chuẩn 0.01N vào

erlen 250 mL, thêm khoảng 45 mL nước và 3 giọt chỉ thị, thêm 1 mL HNO3 đậm

đặc để điều chỉnh pH = 2.3 – 2.8 (dung dịch có màu xanh lục). Tiến hành chuẩn độ

bằng Hg(NO3)2 vừa pha ở trên cho đến khi dung dịch chuyển từ xanh lục sang xanh

có ánh tím, ghi thể tích chuẩn độ. Làm 3 lần và một mẫu trắng tính kết quả trung

bình.

Nồng độ Hg(NO3)2 được tính bằng công thức:

C1=5×0.01(V 1−V 2 )

Trong đó:

Trang 36

C1: nồng độ thủy ngân nitrate, (N)

V1: thể tích dung dịch thủy ngân nitrate chuẩn mẫu thật, (mL)

V2: thể tích dung dịch thủy ngân nitrate chuẩn mẫu trắng, (mL)

4.4.6. Cách tiến hành

Hút chính xác V (mL) mẫu vào erlen 250 mL (lượng mẫu hút có thể dựa vào

giá trị EC).

Thêm 3 giọt chỉ thị, 1 mL HNO3 đậm đặc, dung dịch sẽ có màu xanh lục.

Chuẩn độ bằng dung dịch thủy ngân nitrate (đã xác định lại nồng độ) đến khi

dung dịch xuất hiện ánh tím thì dừng chuẩn, ghi lại thể tích Hg(NO3)2.

Tiến hành làm tương tự với mẫu trắng, ghi lại thể tích Hg(NO3)2 tiêu tốn khi

chuẩn mẫu trắng.

4.4.7. Cách tính kết quả

Nồng độ chloride được tính theo công thức sau:

C=(V 3−V 4 )×C1×1000

VTrong đó:

C: nồng độ chloride của mẫu, (mĐg/L)

C1: nồng độ thủy ngân nitrate (đã chuẩn hóa), (N)

V3: thể tích Hg(NO3)2 chuẩn mẫu thật, (mL)

V4: thể tích Hg(NO3)2 chuẩn mẫu trắng, (mL)

V: thể tích mẫu, (mL)

4.3. Chỉ tiêu COD (Chemical Oxygen Demand)

4.6.1. Ý nghĩa môi trường

Đây là chỉ tiêu thường được sử dụng trong quan trắc môi trường để đánh giá

mức độ ô nhiễm hữu cơ đối với nguồn nước mặt thuộc những thủy vực nước ngọt.

Đối với nước thải công nghiệp đây là chỉ tiêu không thể thiếu khi đánh giá mức độ

ô nhiễm. COD còn là chỉ tiêu quan trọng làm cơ sở để tính toán và thiết kế các

công trình xử lý nước thải.

4.6.2. Phạm vi áp dụng

Chỉ áp dụng cho mẫu nước ô nhiễm nhẹ và nồng độ clorua < 300 mg/L (EC <

1200 S/cm).

4.6.3. Nguyên tắc

4.6.5.1. Phương pháp KMnO4 (Phương pháp Manganat)

Trang 37

Các hợp chất hữu cơ trong mẫu bị ôxy hoa bằng KMnO4 trong môi trường

acid ở 96 – 98oC trong bể nhiệt (water bath) trong khoảng 20 phút. Lượng

permanganat dư sẽ tiếp tục oxy hoá lượng thêm vào và sinh ra lượng I2 tương

ứng trong môi trường acid, sau đó lượng I2 này được xác định bằng cách chuẩn

bằng S2O32- với chỉ thị hồ tinh bột.

Phương trình phản ứng :

Lưu ý: Nếu mẫu là mẫu nước biển, nước lợ thì oxy hóa trong môi trường

trung tính hoặc kiềm, các mẫu nước còn lại ta xác định trong môi trường acid.

4.6.5.2. Phương pháp K2Cr2O7 (Phương pháp Dicromat)

Tổng hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị oxy hóa bởi tác nhân

oxy hóa mạnh K2Cr2O7. Các hợp chất hữu cơ trong nước sẽ bị oxy hóa hoàn toàn

bởi K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 đậm đặc ở điều kiện đun nóng khoảng 2 giờ.

Cho dư chính xác một lượng K2Cr2O7 để oxy hóa hoàn toàn tổng hàm lượng

hợp chất hữu cơ, sau đó chuẩn lượng K2Cr2O7 dư được chuẩn bằng dung dịch

chuẩn Fe2+ với chỉ thị Ferroin. Điểm tương đương nhận được khi dung dịch chuyển

từ màu xanh lam sang màu nâu đỏ.

Phương trình phản ứng

4.6.4. Yếu tố ảnh hưởng

4.6.5.1. Đối với phương pháp Manganat (KMnO4)

Phản ứng cũng bị ảnh hưởng bởi ion (lớn hơn 300 mg/L) , sẽ phản

ứng với KMnO4 tạo thành Cl2 .Vì thế không thể áp dụng phương pháp permanganat

cho những mẫu nước lợ hay nước mặn.

Các hợp chất vô cơ (H2S, Fe2+) có thể phản ứng với permanganat

4.6.5.2. Đối với phương pháp Dicromat (K2Cr2O7)

Các hợp chất hữu cơ mạch thẳng, Hydrocarbon nhân thơm và Pyridin không

bị oxy hóa dù phương pháp này gần như oxy hóa các hợp chất hữu cơ hoàn toàn

Trang 38

I

2+4 2 210I 2MnO 16H 2Mn 5I 8H O

2 22 2 3 4 6I 2S O 2I S O

Cl Cl

2+4 2 210Cl 2MnO 16H 2Mn 5Cl 8H O

2 2+ 3+4 25Fe MnO 8H Mn 5Fe 4H O

Hình 11. Bếp ninh COD

hơn so với phương pháp KMnO4. Tuy nhiên các hợp chất hữu cơ mạch thẳng bị

oxy hóa dễ dàng hơn khi thêm Ag2SO4 làm chất xúc tác. Lượng Ag2SO4 thêm vào

dễ tạo tủa với ion và cũng có thể bị oxy hóa bởi Dicromat.

Khắc phục bằng cách cho thêm một lượng HgSO4 vào mẫu với tỉ lệ HgSO4 :

là 10 : 1 trước khi đun sẽ tạo phức HgCl2 tan.

Nitrite cũng gây ảnh hưởng đến việc xác định COD nhưng ảnh hưởng này

không thường xuyên và cũng không đáng kể nên có thể bỏ qua.

4.6.5. Dụng cụ và hóa chất

4.6.5.1. Dụng cụ

Ống COD

Microburet piston dung tích 5 mL chia vạch đến 0.005 mL

Buret 5 mL, chia vạch 0.01 mL

Thiết bị ninh mẫu

Các loại pipet

Erlen 250 mL

4.6.5.2. Hóa chất

Dung dịch KMnO4 0.01N: Cân chính xác 3.19 g KMnO4 – P.a, pha trong 1 L

nước cất. Đun nóng nhẹ dung dịch và để yên khoảng 24 giờ, sau đó để lắng, gạn ấy

phần dung dịch phía trên cho vào chai tối, bảo quản nơi tối. Trước khi sử dụng

phải chuẩn độ lại bằng acid oxalic (H2C2O4).

Dung dịch KI 0.1M: Cân 4.15 g KI pha thành 250 mL dung dịch

Dung dịch H2SO4 1-3 : Lấy 50 mL acid sulfuric đậm đặc cho vào cốc chứa

150 mL nước.

Dung dịch Na2S2O3 0.02N:

Hoà tan 4.96 g Na2S2O3.5H2O trong

500 mL nước cất, thêm vào 0.1 g

Na2CO3. Chuyển vào bình định mức

1 L, định mức đến vạch. Tiến hành

chuẩn lại dung dịch Na2S2O3 bằng

dung dịch KIO3 tiêu chuẩn.

Trang 39

Cl2 + ++ + + + 3

2 7 2 26Cl Cr O 14H 3Cl 2Cr 7H O

Cl2+

2+Hg Cl HgCl

Dung dịch H2SO4: Hòa tan 5.5 g Ag2SO4 trong 543 ml H2SO4 đậm đặc, để

yên 1 – 2 ngày để hòa tan hoàn toàn Ag2SO4.

Dung dịch chuẩn FAS 0.1M: Hòa tan 39.2 g Fe(NH4)2(SO4).6H2O trong 250

ml nước cất, thêm vào đó 20 ml dung dịch acid sulfuric đậm đặc, định mức thành

1L. Chuẩn độ lại nồng độ FAS bằng dung dịch K2Cr2O7 với chỉ thị ferroin.

Chỉ thị Ferroin: Hòa tan 1.485 g 1,10–phenanthroline và thêm 0.695 g

FeSO4.7H2O trong nước cất và định mức thành 100 ml.

Dung dịch chuẩn Dicromat 0.0167M: Hòa tan 4.913 g K2Cr2O7 (đã sấy ở

103oC trong 2 giờ) trong 500 ml nước cất, thêm 167 ml H2SO4 , khuấy tan, để

nguội đến nhiệt độ phòng, định mức thành 1 L.

4.6.6. Cách tiến hành

4.6.5.1. Phương pháp KMnO4

Hút mẫu vào Erlen, thêm vào 1 mL acid sulfuric 1:3 và thêm chính xác 4 mL

KMnO4 0.01N, gia nhiệt bể nhiệt đến 1000C rồi ninh mẫu trong 20 phút, sau đó lấy

ra để nguội. Thêm 1 mL dung dịch KI.

Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch thiosulfate tới màu vàng rơm, thêm 3

giọt chỉ thị hồ tinh bột, dung dịch có màu xanh và tiếp tục chuẩn cho đến khi dung

dịch vừa mất màu xanh. Ghi thể tích dung dịch thiosulfate tiêu tốn. Tiến hành làm

tương tự với mẫu trắng,ghi thể tích Na2S2O3 tiêu tốn.

4.6.5.2. Phương pháp DiCromate K2Cr2O7

Cho mẫu vào ống COD, thêm chính xác V mL dung dịch K2Cr2O7 0.0167 M

vào, cẩn thận thêm 4 mL H2SO4 tác chất vào bằng cách cho chảy dọc thành bên

trong ống COD. Đậy nút vặn ngay, lắc kỹ nhiều lần (cẩn thận vì phản ứng phát

nhiệt). Tiến hành đặt ống COD vào bếp ninh COD ở 150oC trong khoảng 2 giờ.

Để nguội đến nhiệt độ phòng, cho dung dịch vào erlen thêm 1 – 2 giọt chỉ thị

ferroin và chuẩn độ bằng FAS 0.1M, khi mẫu chuyển từ xanh lam sang nâu đỏ nhạt

thì ngừng chuẩn độ.

Tiến hành làm tương tự với mẫu trắng. Ghi thể tích FAS tiêu tốn.

4.6.7. Cách tính kết quả

4.6.5.1. Theo phương pháp permanganat

CODmg /L=(V 1−V 2 )×C×8×1000

V m

Trong đó:

V1: Thể tích dung dịch Na2S2O3 chuẩn cho mẫu trắng, mL

Trang 40

V2: Thể tích dung dịch Na2S2O3 chuẩn cho mẫu thật, mL

Vm: Thể tích mẫu, mL

C: Nồng độ dung dịch Na2S2O3, N

4.6.5.2. Theo phương pháp Dicromat

COD(mg / l)=(V 0−V c)×CFAS×8×1000

V m

Trong đó:

V0: thể tích FAS dùng định phân mẫu trắng, mL

Vc : thể tích FAS dùng định phân mẫu, mL

Vm: thể tích mẫu, mL

CFAS: nồng độ dung dịch FAS, M/L

4.4. Chỉ tiêu BOD (Biochemical Oxygen Demand)

4.4.1. Ý nghĩa môi trường

Nhu cầu ỗi sinh học là khối lượng ôxi do vi sinh vật sử dụng trong quá trình

phân huỷ các chất hữu cơ. BOD là chỉ tiêu để xác định mức độ ô nhiễm của nước

thải sinh hoạt hoặc/và công nghiệp và đánh giá khả năng tự làm sạch của nguồn

nước. BOD còn liên quan đến việc đo lượng ôxi tiêu thụ do vi sinh vật phân huỷ

các chất hữu cơ trong nước thải. Do đó BOD còn được ứng dụng để ước lượng

công suất cũng như hiệu quả sử lý của các công trình xử lý sinh học.

4.4.2. Nguyên tắc

Trung hoà mẫu nước phân tích về pH = 6 – 8, pha loãng mẫu theo những tỉ lệ

khác nhau bằng nước giàu ôxi hoà tan có chứa các vi sinh vật hiếu khí và chất dinh

dưỡng. Mẫu được chứa đầy hoàn toàn trong bình (không có túi hoặc bọt khí), nút

kín và giữ trong tủ ủ ở nhiệt độ 20oC trong thời gian 5 ngày không tiếp xúc với ánh

sáng. BOD được tính bằng hiều số của hàm lượng ôxi hoà tan của mẫu pha loãng

trước và sau 5 ngày ở cùng điều kiện trên .

4.4.3. Dụng cụ và hoá chất

4.6.1. Dụng cụ

Tủ BOD (incubator)

Chai BOD, thể tích 110mL

Bơm sục khí, pipet, buret

ống đong, bình định mức

4.6.2. Hoá chất

Trang 41

Dung dịch Mn 2+: hoà tan 300g MnCl.4H2O trong 300mL nước cất (đun

nóng nếu không tan hoàn toàn) pha loãng bằng nước cất đến 500mL. Tiến hành lọc

nếu dung dịch bị vẩn đục.

Dung dịch OH – I – N3: hoà tan 160g NaOH trong 150mL nước cất làm

lạnh, hoà tan 300g NaI trong 200mL nước cất, hoà tan 5g NaN3 trong 50mL nước

cất. Trộn 3 dung dịch trên rồi định mức đến 500mL bằng nước cất. Nếu có kết tủa

màu nâu thì gạn lấy phần dung dịch.

Acid H3PO4 loại tinh khiết.

Chỉ thị hồ tinh bột: hoà tan 1g hồ tinh bột trong 100mL nước cất, đun nóng,

khuấy nhẹ cho đến khi tan hết. Bảo quản dung dịch này trong tủ lạnh.

Dung dịch Na2S2O3 0.02 mol/L: hoà tan 4.96g Na2S2O3.5H2O trong

900mL nước cất, thêm vào 0.1g Na2CO3, thêm 10mL butanol sau đó pha loãng

bằng nước cất đến vạch định mức của bình định mức 100mL.

Kiểm tra dung dịch chuẩn:

Cho vào erlen lần lượt 2ml dung dịch KIO3 0.005 mol/L, 100 – 200 mg KI,

thêm 1mL HCl 1mol/L. Chuẩn độ băng dung dịch Na2S2O3 ở trên. Tiến hành 3 lần

lấy kết quả trung bình. Nồng độ của dung dịch Na2S2O3 được tính theo công thức:

C=6.C1 .V 1

V

Với:

C1: nồng độ dung dịch KIO3

V: thể tích dung dịch Na2S2O3 tiêu tốn

V1: thể tích dung dịch KIO3

Dung dịch acid glucose-glutamic: sấy thuốc thử glucose và glutamic ở

1030C trong 1 giờ. Hoà tan 150mg glucose và 150mg glutamic trong nước cất và

định mức thành 1000mL.

Dung dịch đệm phosphatel: hoà tan 8.5g, 33.4g, 1.7g trong nước, thêm nước

đến 1000mL.

Dung dịch CaCl2 27.5g/L: hoà tan 27.5g đã sấy khô trong 1L nước cất.

Dung dịch MgSO4 22.5g/L: hoà tan 27.5g đã sấy khô trong 1L nước cất.

Dung dịch FeCl3.6H2O 0.25g/L: hoàn tan 0.25g FeCl3.6H2O trong 1L nước

cất.

Dung dịch HCl 0.5M: pha loãng 42mL acid đậm đặc với nước cất, định mức

1L.

Dung dịch NaOH 0.5M: hoà tan 20g NaOH trong nước cất, định mức 1L.

Trang 42

Chuẩn bị nước pha loãng: chuẩn bị khoảng 10L nước cất rồi sục khí trong

vài giờ sao cho nồng độ ôxi hoà tan đạt ít nhất là 8mg/L. Thêm vào mỗi lit nước

cất bão hoà ôxi các dung dịch sau: dung dịch đệm phosphate, dung dịch MgSO4,

dung dịch CaCl2, dung dịch FeCl3 lắc đều. ổn định dung dịch vừa điều chế ở 200C.

Dung dịch này chỉ sử dụng trong 24H.

Chuẩn bị nước pha loãng chứa vi sinh vật: cho vi sinh vật vào nước bão hoà

ôxi đã chuẩn bị ở trên, chỉ chuẩn bị dung dịch này trước khi dùng. Lượng ôxi hoà

tan hao hút sau 5 ngày của nước pha loãng chứa vi sinh vật ở 200C là giá trị trắng

và không được quá 0.5mg/L.

4.4.4. Cách tiến hành

Điều chỉnh pH về khoảng 6-8 bằng dung dịch HCl 0.5M hoặc dung dịch

NaOH 0.5M. nếu mẫu không nằm trong khoảng Ph trên thì khi trung hoà không

cần quan tâm đến kết quả tạo thành.

Lấy chính xác các thể tích mẫu tương ứng với tỉ lệ pha loãng khác nhau. Nếu

tỉ lệ pha loãng lớn hơn100, pha loãng mẫu bằng nước pha loãng chứa vi sinh vật

trong các bình định mức thích hợp trước khi cho vào chai BOD. Chuẩn bị 2 chai

cho mỗi tỉ lệ pha loãng.

Cẩn thận cho nước pha loãng chứa vi sinh vật vào các chai sao cho không tạo

bọt khí. Khi đậy nắp chỉ để tràn nhẹ. Đậy nắp chai, chú ý loại bỏ hết không khí.

Chuẩn bị 2 chai chứa mẫu trắng. Chia các chai thành 2 dãy có thỉ lệ pha loãng

khác nhau mỗi dãy có một mẫu trắng.

Đặt các chai vào tủ ở nhiệt độ 200C và giữ trong 3 ngày. Xác định ngay nồng

độ ôxi trong mối chai ở dãy còn (BOD0). Sau 3 ngày xác định nồng độ ôxi hoà tan

trong mỗi chai ở dãy thứ nhất (BOD3).

4.4.5. Cách tính kết quả

Nhu cầu ôxi hoá sinh học 3 ngày tính băng mg O2/L theo công thức:

Trường hợp pha loãng mẫu trực tiếp trong chai:

BOD = (C1-C2)*V1/V2-(C3-C4)*V1-V2/V2

Trường hợp pha loãng mẫu bên ngoài:

BOD = F*(C1-C2)-(F-1)*(C3-C4)

Với:

C1: DO của mẫu thử ở thời điểm ban đầu

C2: DO của mẫu thử sau 3 ngày

C3:DO của mẫu trắng ở thời điểm ban đầu

C4: DO của mẫu trắng sau 3 ngày

Trang 43

V1: tổng thể tích của mẫu và nước pha loãng trong chai

V2: thể tích của mẫu trong chai

F: hệ số pha loãng.

4.5. Chỉ tiêu DO (Dissolved Oxygen)

4.6.1. Ý nghĩa môi trường

Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm dòng

chảy, duy trì điều kiện hiếu khí và là cơ sở để xác định nhu cầu oxy sinh học

(BOD). DO cũng là yếu tố quan trọng trong sự ăn mòn sắt thép đặc biệt là trong hệ

thống cấp nước lò hơi.

Khi chỉ số DO thấp, nước có nhiều chất hữu cơ vì nhu cầu oxy hóa tăng nên

tiêu thụ nhiều oxy trong nước, chứng tỏ nguồn nước càng bị ô nhiễm.

Khi chỉ số DO cao chứng tỏ nước có nhiều rong tảo tham gia quá trình

quang hợp giải phóng oxy. DO thấp không chỉ gây tác hại đến đời sống thủy sinh

mà còn làm giảm khả năng tự làm sạch của nguồn nước. Nước uống có DO nhỏ

hơn 80% mức bão hòa sẽ gây khó chịu.

4.6.2. Phạm vi áp dụng

Phương pháp này phù hợp cho nước thiên nhiên có hàm lượng oxy hòa tan

lớn hơn 0.3 mg/L.

4.6.3. Nguyên tắc

Dùng phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử, bằng kỹ thuật chuẩn độ iod để xác

định chỉ tiêu này.

Thêm vào mẫu dung dịch muối Mn2+ (DO I) và hỗn hợp kiềm-azid-iodua (DO

II), thu được kết tủa màu trắng. Kết tủa này bị oxy trong mẫu oxy hóa thành dạng

tủa nâu MnO2 . Trong môi trường acid, tủa này có khả năng oxy hóa iodua để tạo

thành Mn2+ và I2.

Dùng dung dịch tiêu chuẩn natri thiosunfat (Na2S2O3) chuẩn độ lượng I2 sinh

ra. Từ thể tích dung dịch Natri thiosulfat (Na2S2O3) tiêu tốn tính được hàm lượng

DO trong mẫu phân tích.

Phương trình phản ứng:

Khi thêm acid vào:

Phương trình chuẩn độ:

Trang 44

22Mn 2OH Mn(OH)

2 2 2 2Mn(OH) +O MnO +2H O

+ 22 2 2MnO 2I +4H I Mn 2H O

4.6.4. Yếu tố ảnh hưởng

Nồng độ Fe3+ lớn hơn 1 mg/L có ảnh hưởng đến phép xác định.

Khắc phục ảnh hưởng của Fe3+ bằng dung dịch acid photphoric đậm đặc

(H3PO4).

Ion nitrate ( ) và ion nitrite ( ) khi có nồng độ lớn hơn 0.05 mg/L ảnh

huởng quá trình xác định.

Khắc phục ảnh hưởng của nitrite bằng cách thêm vào chai mẫu đã cố định

oxy trước khi acid hoá vài giọt dung dịch natri azid NaN3 5%.

Mẫu phải được xác định càng sớm càng tốt nếu không mẫu sẽ bị lượng oxy

không khí hoà tan vào gây sai số.

Thao tác rót mẫu, thêm dung dịch, đậy nắp phải cẩn thận để không tạo bọt khí

lẫn oxy vào mẫu.

4.6.5. Dụng cụ và hóa chất

4.6.5.1. Dụng cụ

Các dụng cụ cơ bản trong phòng thí nghiệm.

Chai BOD có dung tích 113 mL.

Microburet piston dung tích 5 mL chia vạch đến 0.005 mL.

Pipet các loại

4.6.5.2. Hóa chất

Dung dịch Mn2+ (DO I): Hòa tan 300 g MnCl2.4H2O trong 300 mL nước cất

(đun nóng nếu không tan hoàn toàn), định mức đến 500 mL.

Trang 45

2 - 22 2 3 4 6I 2S O 2I S O

3 222Fe 2I I 2Fe

33 4 3 4 2Fe 2H PO H [Fe(PO ) ] 3H

3NO 2NO

3 2 22NO +6I + 8H 3I + 2NO + 4H O

+2 2 2

12NO +I + 4H 2NO + I + 2H O

2

2 2

1NO O NO

2

2 2 2NO 2I 2H NO + I H O

2 3 2 2 2NO N 2H N O N H O 3 3 2 2NO 5N 6H 8N 3H O

Dung dịch kiềm-azid-iodua (DO II): Hòa tan 250 g NaOH trong 150 mL

nước cất, hòa tan 75 g KI trong 200mL nước cất, hòa tan 5 g NaN3 trong 50 mL

nước cất, trộn lẫn 3 dung dịch trên và định mức 1000 mL.

Dung dịch H3PO4: loại tinh khiết (d = 1.88).

Chỉ thị hồ tinh bột 1%: Hòa tan 1 g hồ tinh bột trong 100 mL nước cất đã

được đun nóng sẵn, khuấy nhẹ cho tan hết. Bảo quản dung dịch này trong tủ lạnh

để sử dụng được lâu, tránh để vi sinh vật phân hủy hồ tinh bột.

Dung dịch Na2S2O3 0.02 N: Hòa tan 4.96 g Na2S2O3.5H2O trong 500 mL

nước cất, thêm vào 0.1 g Na2CO3. Chuyển vào bình định mức 1000 mL, định mức

đến vạch. Tiến hành chuẩn lại dung dịch Na2S2O3 bằng dung dịch KIO3 tiêu chuẩn.

Dung dịch KIO3: Hòa tan 1.070 g KIO3 (đã sấy ở 180oC) trong 100 mL

nước cất, định mức 1000 mL.

Chuẩn hóa dung dịch: Lấy chính xác 2 mL dung dịch KIO3 cho vào erlen,

thêm khoảng 0.2 g KI rồi đổ thêm vào khoảng 25 mL nước cất. Thực hiện chuẩn

độ với Na2S2O3như bước xác định DO. Làm 3 lần và lấy kết quả trung bình.

Công thức tính:

C1=C2×V 2×6

V 1

Trong đó:

C: nồng độ dung dịch Na2S2O3, N

V: thể tích dung dịch Na2S2O3, mL

C1: nồng độ dung dịch KIO3, N

V1: thể tích dung dịch KIO3, mL

6: Hệ số TĐ của 1 phân tử KIO3 trên 1 phân tử Na2S2O3

4.6.6. Cách tiến hành

4.5.6.1.Chuẩn bị mẫu

Mẫu lấy để xác định oxy hòa tan phải đại diện cho môi trường nước cần

nghiên cứu. Thiết bị lấy mẫu cần đảm bảo không bị sục bọt khí. Khi lấy lên khỏi

môi trường nước phải đậy nút chặt.

Cần phân tích mẫu ngay sau khi lấy mẫu. Nếu không có điều kiện phân tích

ngay phải thực hiện tại chỗ bước cố định oxy.

Nếu mẫu nước chứa nhiều chất lơ lửng, cần phải loại bỏ bằng nhôm hidroxyt

trước khi cố định oxy. Cách làm như sau:

Trang 46

Lấy mẫu vào đầy chai nút mài nhám dung tích 1 lít. Dùng pipet thêm vào

chai 10 mL dung dịch muối kép nhôm kali sunfat [KAl(SO4)2].12H2O 10% và 2

mL dung dịch NH3 đậm đặc. Đậy chai sao cho không có bọt khí.

Lắc trộn chai khoảng 1 phút rồi để lắng trong ở nơi xa nguồn nhiệt và không

có ánh sáng mặt trời rọi trực tiếp. Sau khoảng 10 phút chuyển phần nước trong bên

trên kết tủa vào đầy chai cố định oxy.

4.5.6.2.Xác định

Đổ đầy dung dịch mẫu vào chai BOD. Cố định oxy trong mẫu bằng cách

thêm vào chai 0.5 mL dung dịch DO I + 0.5 mL dung dịch DO II. Đậy nút sao cho

không có bọt khí. Lắc trộn chai nhiều lần rồi để yên cho kết tủa lắng xuống. Bảo

quản chai trong chỗ mát và tối cho đến khi phân tích tiếp.

Thêm vào 1 mL dung dịch H3PO4 đậm đặc. Đậy nút chai và lắc trộn chai

nhiều lần cho đến khi hòa tan kết tủa.

Hút 50 mL dung dịch trong chai vào erlen 250 mL, chuẩn độ bằng dung dịch

natri thiosulphate tới màu vàng rơm. Thêm 3 giọt dung dịch hồ tinh bột và tiếp tục

chuẩn độ đến vừa mất màu xanh. Ghi thể tích dung dịch Na2S2O3 tiêu tốn.

4.6.7. Cách tính kết quả

Hàm lượng DO được tính theo công thức sau:

C=C1×V c×8×113×1000

V m(113−1)−0 .02

Trong đó:

C: hàm lượng DO, mg/L

Vm: thể tích mẫu, mL

C1: nồng độ dung dịch , N

Vc: thể tích dung dịch chuẩn độ, mL

0.02: lượng O2 trong thuốc thử (số liệu thực nghiệm)

4.6. Chỉ tiêu phosphate và tổng phosphous

4.6.1. Ý nghĩa môi trường

Trong môi trường tự nhiên, phosphate hữu cơ hầu hết là những chất mang độc

tính mạnh dưới dạng thuốc diệt côn trùng, các vũ khí hóa học… Khi hàm lượng

phosphate cao sẽ thúc đẩy quá trình phì dưỡng giúp rong rêu phát triển mạnh làm

cho nguồn nước bị ô nhiễm.

Trang 47

22 3S O

22 3S O

Do đó chỉ tiêu phosphate được ứng dụng để kiểm soát mức độ ô nhiễm của

nguồn nước. Cần thiết cho các trạm vận hành xử lý nước thải và trong nghiên cứu

ô nhiễm dòng chảy.

4.6.2. Phạm vi áp dụng

Phương pháp này áp dụng để xác định hàm lượng phosphate và phosphorus

tổng dựa trên việc xác định phosphate.

Phương pháp áp dụng với tất cả các loại nước, kể cả nước biển và nước thải.

Các mẫu có hàm lượng phosphorus trong khoảng 0.005 – 0.8 mg/L.

4.6.3. Nguyên tắc

Áp dụng phương pháp đo quang để xác định hàm lượng phosphate trong

nước.

Để xác định hàm lượng phosphate trong nước ta dùng phương pháp đo quang.

Trong môi trường acid, phosphate tạo phức vàng với thuốc thử Amonium

molybdate. Phức vàng này bị acid ascorbic khử tạo phức molybden màu xanh

dương. Đem đo quang với bước sóng 880 nm.

Để xác định hàm lượng phosphous tổng. Ta dùng tác nhân oxi hoá K2S2O8

cho vào mẫu rồi ninh ở nhiệt độ 120 oC ± 2 trong 20 phút để chuyển tất cả

phosphous về dạng phosphate rồi sau đó tiến hành phân tích như xác định

phosphate.

Phương trình phản ứng

4.6.4. Yếu tố ảnh hưởng

Silic và asen là 2 nguyên tố trở ngại vì tạo phức màu như phosphorus, mật

độ quang sẽ tăng lên.

Si gây ảnh hưởng khi hàm lượng > 5 mg/L, ta có thể loại trừ ảnh hưởng bằng

acid

As được loại trừ bằng cách khử asenat về dạng asenic với Na2S2O3

H2S khi có nồng độ > 2 mg/L gây ảnh hưởng trong phân tích. Để loại bỏ ta

cho khí nitơ đi qua mẫu đã acid hoá.

Flo khi có nồng độ cao khoảng 200 mg/L kìm hãm sự phát triển màu

Crom (III) và Crom (VI) khi nồng độ 50 mg/L làm tăng độ hấp thu lên 5%

Trang 48

Đồng có hàm lượng > 10 mg/L sẽ ảnh hưởng tới độ hấp thu.

Độ đục ảnh hưởng lớn đến quá trình đo quang, vì vậy nếu mẫu đục, ta cần

lọc trước khi tiến hành. Tuy nhiên, khi lọc ta sẽ mất đi một lượng mẫu.

4.6.5. Dụng cụ và hóa chất

4.6.5.1. Dụng cụ

Máy so màu

Các loại pipet

Cuvet 5 cm

Bình định mức 25 mL

4.6.5.2. Hóa chất

H2SO4 2.5mol/L: Định mức 70 mL H2SO4 đậm đặc thành 500 mL bằng nước

cất.

Dung dịch Amonium molybdate: Hòa tan 2 g (NH4)6Mo7O24.4H2O trong 50

mL nước cất.

Dung dịch potassium antimonyl tartrate: Hòa tan 0.137 g

K(SbO)C4H4O6.1/2H2O trong 40 mL nước cất, định mức 50 mL.

Acid ascorbic 0.1M: Hòa tan 1.76 g acid ascorbic, C6H8O6, trong 100 mL

nước cất. Bảo quản dung dịch 1 tuần ở 4oC.

Hỗn hợp thuốc thử: Pha từ những chất trên, thể tích pha như sau:

Bảng 4. Hướng dẫn pha thuốc thử theo số lượng mẫu

Số lượng

mẫuH2SO4 (mL)

Amonium

molybdate

(mL)

Acid ascorbic

(mL)

Potassium

antimonyl

tartrate (mL)

10 50 15 30 5

20 100 30 60 10

30 150 45 90 15

40 200 60 120 20

50 250 75 150 25

Dung dịch chuẩn phosphate 100 mg/L: Hòa tan 0.2195 g KH2PO4 và định

mức 500 mL.

Dung dịch chuẩn phosphate 1 mg/L: Hút chính xác 1 mL dung dịch chuẩn

trên vào bình định mức 100 mL, định mức đến vạch.

4.6.6. Cách tiến hành

Trang 49

Sử dụng dung dịch chuẩn 1 mg/L để xây dựng đường chuẩn. Thực hiện như

sau:

Bảng 5. Hướng dẫn xây dựng đường chuẩn phosphate

Bình Blank 1 2 3 4 5

Vdd chuẩn (mL) 0 1 2 3 4 5

Vthuốc thử (mL) 4

Định mức 25 mL

C (mg/L) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Hút V (mL) mẫu vào định mức 25 mL, thêm 4 mL hỗn hợp thuốc thử. Để

yên dung dịch ít nhất 2 giờ cho màu ổn định. Đem đo quang ở bước sóng 880 nm.

Nếu xác định phosphous tổng thì sau khi hút mẫu ta cho vào chai ninh, thêm

2 mL K2S2O8, ninh ở nhiệt độ 121oC trong 20 phút. Sau khi ninh ta để nguội tới

nhiệt độ phòng rồi tiếp tục tiến hành như xác định phosphate.

Làm tương tự với mẫu trắng.

4.6.7. Cách tính kết quả

Dựa vào phương trình hồi quy tuyến tính và mật độ quang mẫu ta tính được

hàm lượng phosphous trong mẫu.

Nếu A mẫu nằm ngoài đường chuẩn thì ta cần pha loãng mẫu với hệ số pha

loãng F, lúc đó hàm lượng mẫu được tính như sau:

Trong đó:

F: Hệ số pha loãng

Cdo: Hàm lượng phosphorus khi pha loãng, mg

Cm: Hàm lượng phosphorus trong mẫu, mg

4.7. Xác định hàm lượng Asen

4.7.1. Ý nghĩa môi trường

Asen là chất kịch độc, có thể gây chết người khi bị nhiễm độc cấp tính và khi

bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh

nan y như ung thư da, phổi... Bệnh nhiễm độc mãn tính asen là một tai họa môi

trường đối với sức khỏe con người. Vì vậy phân tích đánh giá hàm lượng Asen

trong các nguồn nước là việc làm cấp bách và là vấn đề quan tâm hàng đầu của các

nhà khoa học.

4.7.2. Phạm vi áp dụng

Trang 50

m doC = C .F

Dựa trên điều kiện tối ưu đã chọn giới hạn xác định nồng độ As3+ là

0.002mg/L, khoảng nồng độ tuyến tính nằm trong khoảng 0.0001 – 0.015mg.

4.7.3. Nguyên tắc

Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS với thuốc thử bạc

dietylditiocacbamat (AgDDC) trong cloroform. Nguyên tắc của phương pháp này

là toàn bộ lượng asen có trong mẫu sẽ chuyển về asenat bằng dung dịch KI hoặc

NaI, sau đó dưới tác dụng của dòng hiđro mới sinh do phản ứng của Zn với axit

HCl asenat bị khử thành asin (AsH3). Khí asin tạo thành đi qua ống hấp thụ chứa

bạc dietylditiocacbamat trong dung dịch piridin (hoặc cloroform) tạo thành một

phức chất màu đỏ.

4.7.4. Dụng cụ và hoá chất

Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Jasca V-530 của Nhật Bản với

cuvét thạch anh

Bộ cất Asen.

Pipét chia độ đến 0,02ml; 0,1ml, bình định mức các loại...

Các hóa chất thuộc loại tinh khiết hóa học

Dung dịch gốc asen 1000ppm

H2O2 30%.

Muối: Natri Dietylditiocacbamat (Na-DDC), AgNO3, KI, Pb(CH3COO)2,

Na2S, SbCl3. Axit: HCl đặc, HNO3 đặc, H2SO4đặc. Thiếc hạt, kẽm hạt. Nước cất

hai lần.

4.7.5. Yếu tố ảnh hưởng

Phản ứng giữa AsH3 với AgDDC bị cản trở bởi H2S và SbH3. H2S phản ứng

với thuốc thử tạo thành hợp chất có màu tương tự, SbH3 cũng có khả năng phản

ứng tương tự như AsH3 tạo hợp chất màu hồng nhạt. Để loại trừ H2S dùng bông

thủy tinh tẩm Pb(CH3COO)2 rồi sấy khô. Còn SbH3 chỉ tạo màu hồng nhạt khi hàm

lượng của Sb3+ cao hơn 0.1mg/L mà trong nước thường thì nồng độ Sb3+ chỉ ở

lượng vết nên không cần phải loại trừ. điều kiện tối ưu cho quá trình phân tích hàm

lượng As như sau:

Bảng6. Điều kiện tối ưu cho quá trình phân tích As

Thể tích dd hấp thụ Thời gian tạo phức Thời gian ổn định

màuLoại trừ S2-

6ml 30 phút 5 phút Pb(CH3COO)

4.7.6. Cách tiến hành

Trang 51

Mẫu nước được lấy theo quy trình của TCVN trong tháng 5 và tháng 6/2009.

Lấy 250 mL mẫu đã được xử lý sơ bộ đem cô trên bếp cách cát đến khi còn lại

khoảng 50mL. Thêm vào 5ml HNO3 đặc,2ml H2SO4 đặc, 0,5ml H2O2 3% , Cô cạn

đến bốc khói trắng. Thu lấy cặn, để nguội sau đó hoà tan bằng nước cất 2 lần rồi

đem định mức 50mL. Chuyển vào bình phản ứng. Thêm vào 10ml HCl đậm đặc,

6ml dung dịch KI 15%, 1ml dung dịchSnCl2. Để yên 15phút, sau đó thêm 5g Zn

hạt. Để phản ứng xảy ra trong 30 phút. Sau đó đem đo mật độ quang phức màu.

4.7.7. Cách tính kết quả

Dựa vào phương trình hồi quy tuyến tính và mật độ quang mẫu ta tính được

hàm lượng asen trong mẫu.

X ( ppm )=C x . f . F

vm

Trong đó:

Cx là nồng độ chất cần xác định (ppm)

f là hệ số pha loãng (nếu có)

F là hệ số chuyển đổi được tính: F=

M xđ

M đo

Trang 52

Kết luận

Ô nhiễm nước là sự suy giảm chất lượng nước được đo bởi các tiêu chuẩn vật

lí, hóa học và sinh học. Các tiêu chuẩn này dựa vào việc sử dụng nước,sự vi phạm

các qui tắc, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng, ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Các

nhân tố ô nhiễm chủ yếu là chất thải cần oxy, được đo bởi nhu cầu oxy hóa học

(BOD), tác nhân gây bệnh, được đo bởi số lượng vi khuẩn ruột già, chất dinh

dưỡng gây ra hiện tượng phú nhưỡng, làm tảo phát triển vượt bậc giành lấy oxy và

ánh sáng mặt trời, dầu, chất độc bao gồm các hợp chất hữu cơ và vô cơ tổng hợp,

kim loại nặng, nguyên tố phóng xạ, nhiệt và trầm tích. Các tác nhân gây ô nhiễm

nước ngầm gồm nguồn điểm và nguồn diện. Nguồn điểm bao gồm các ống các ống

nước thải của khu công nghiệp và dân cư thành phố, và kết hợp hệ thống cống rãnh

mang cả chất thải và nước mưa bão trong thành phố cổ. Nguồn diện hay dòng chảy

ô nhiễm khó kiểm soát hơn nguồn điểm. Nguồn diện bao gồm thành phố, nông

nghiệp, lâm nghiệp, và hầm mỏ mang rất nhiều chất ô nhiễm. Sự acid hóa nước bắt

nguồn từ sự tập trung nhiều acid sulfuric chảy từ các hầm mỏ và kim loại gây ô

nhiễm nước mặt và nước ngầm.

Từ những năm 60 đã có nổ lực lớn nhằm làm giảm tình trạng ô nhiễm nước

và cải thiện chất lượng nước. Mặc dù chương trình đó thành công, nước ở một số

khu vực vẫn ở dưới mức tiêu chuẩn. Đối với nước mặt, tình trạng ô nhiễm diễn ra

chậm do sự pha loãng và độ phân tán của các chất gây ô nhiễm và sự phân rã của

các chất gây ô nhiễm với sự có mặt của ánh sáng mặt trời và oxy. Đối với nước

ngầm, độ sâu, dòng chảy chậm và thời gian tồn tại lâu của nước làm hạn chế cơ hội

cho sự hoạt động của các cơ chế tự nhiên này. Mặt khác, nhiều loại đất và đá đóng

vai trò như là những bộ lọc, trao đổi các nguyên tố và các hợp chất hóa học với

nước ngầm. Trong quá trình chuyển động qua một aquifer, nước ngầm có thể cải

thiện chất lượng, nhưng nó cũng có thể trở nên không phù hợp để sử dụng cho con

người do các chất gây nhiễm tự nhiên hay nhân tạo. Sự ô nhiễm của một tầng chứa

nước có thể là kết quả của việc xả chất thải trên hoặc bên trong mặt đất. Nó cũng

có thể do việc bơm quá nhiều nước ngầm tại những khu vực bờ biển, gây ra sự

xâm nhập của nước biển vào tầng nước sạch. Bởi vì chúng ta không thể ngăn chặn

tất cả những chất ô nhiễm thâm nhập vào nước ngầm, và sự đảo ngược tình trạng ô

nhiễm đới thấm nước và tầng chứa nước là rất phức tạp và chi phí khá cao, chúng

ta phải tìm cách hỗ trợ những qui trình tự nhiên để hạn chế ô nhiếm nước ngầm.

Các nhà máy xử lí nước thải thu thập và xử lí nước từ các hệ thống cống ở

thành phố. Quá trình xử lí sơ cấp và thứ cấp tại các nhà máy xử lí được 90% chất ô

nhiễm trong nước thải. Bao gồm các chất cần oxy, vi khuẩn và các chất rắn lơ

lửng. Xử lí cao cấp có thể được ứng dụng để bỏ đi những kim loại nặng và chất

dinh dưỡng để nước có thể được sử dụng cho mục đích khác, bao gồm việc sử

dụng cho đời sống hoang dã, hoặc việc tưới tiêu, công viên và sân golf.

Phụ lục

Bảng 1. Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp

STT Thông số Đơn vịGiá trị giới hạn

A B C

1 Nhiệt độ 0C 40 40 45

2 pH - 6 – 9 5.5 – 9 5 – 9

3 Mùi -Không

khó chịu

Không

khó chịu-

4 Màu sắc Pt-Co ở pH = 7 20 50 -

5 BOD5 (200) mg/L 30 50 100

6 COD mg/L 50 80 400

7 Chất rắn lơ lửng mg/L 50 100 200

8 Asen mg/L 0.05 0.1 0.5

9 Thủy ngân mg/L 0.005 0.01 0.01

10 Chì mg/L 0.1 0.5 1

11 Cadimi mg/L 0.005 0.01 0.5

12 Crom (VI) mg/L 0.05 0.1 0.5

13 Crom (III) mg/L 0.2 1 2

14 Đồng mg/L 2 2 5

15 Kẽm mg/L 3 3 5

16 Niken mg/L 0.2 0.5 2

17 Mangan mg/L 0.5 1 5

18 Sắt mg/L 1 5 10

19 Thiếc mg/L 0.2 1 5

20 Xyanua mg/L 0.07 0.1 0.2

21 Phenol mg/L 0.1 0.5 0.1

22 Dầu mỡ khoáng mg/L 5 5 10

23 Dầu động thực vật mg/L 10 20 30

24 Clo dư mg/L 1 2 -

25 PCBs mg/L 0.003 0.01 -

26Hóa chất bảo vệ thực

vật: lân hữu cơmg/L 0.3 1 -

27Hóa chất bảo vệ thực

vật: clo hữu cơmg/L 0.1 0.1 -

28 Sunfua mg/L 0.2 0.5 1

29 Florua mg/L 5 10 15

30 Clorua mg/L 500 600 1000

31 Amoni (tính theo N) mg/L 5 10 15

32 Tổng nitơ mg/L 15 30 60

33 Tổng phốtpho mg/L 4 6 8

34 Colifrom MPN/100 mL 3000 5000 -

35Xét nghiệm sinh học

(Bioassay)

90% cá sống sót sau

96 giờ trong 100%

nước thải

-

36Tổng hoạt độ phóng xạ

Bq/L 0.1 0.1 -

37Tổng hoạt độ phóng xạ

Bq/L 1 1 -

Bảng 2. Tiêu chuẩn nước mặt

STT Thông số Đơn vịGiá trị giới hạn

A B

1 pH - 6 – 8.5 5.5 – 9

2 BOD5 (20oC) mg/L < 4 < 25

3 COD mg/L < 10 < 35

4 DO mg/L 6 2

5 Chất rắn lơ lửng mg/L 20 80

6 Asen mg/L 0.05 0.1

7 Bari mg/L 1 4

8 Cadimi mg/L 0.01 0.02

9 Chì mg/L 0.05 0.1

10 Crom (VI) mg/L 0.05 0.05

11 Crom (III) mg/L 0.1 1

12 Đồng mg/L 0.1 1

13 Kẽm mg/L 1 2

14 Mangan mg/L 0.1 0.08

15 Niken mg/L 0.1 1

16 Sắt mg/L 1 2

17 Thủy ngân mg/L 0.001 0.002

18 Thiếc mg/L 1 2

19 Amoniac (tính theo N) mg/L 0.05 1

20 Florua mg/L 1 1.5

21 Nitrat (tính theo N) mg/L 10 15

22 Nitrit (tính theo N) mg/L 0.01 0.05

23 Xianua mg/L 0.01 0.05

24 Phenola (tổng số) mg/L 0.001 0.02

25 Dầu, mỡ mg/L không 0.3

26 Chất tẩy rửa mg/L 0.5 0.5

27 Coliform MPN 100 mL 5000 10000

28Tổng hóa chất bảo vệ thực vật (trừ

DDT)mg/L 0.15 0.15

29 DDT mg/L 0.01 0.01

30 Tổng hoạt độ phóng xạ Bq/L 0.1 0.1

31 Tổng hoạt độ phóng xạ Bq/L 1 1

Tài liệu tham khảo

[1] Th.s Đặng Đình Bạch-TS Nguyễn Văn Hải. Giáo trình hóa học môi trường.

123 176, NXB KH&KT

[2] Vũ Đăng Độ, Hoá Học Và Sự Ô Nhiễm Môi Trường tập 1, (1997), NXB Giáo

Dục.

[3] Phạm Hùng Việt, Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội, Hoá Học Môi Trường Cơ

Sở, (1999), Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội.

[4] Lê Trình, Quan Trắc Và Kiểm Soát Ô Nhiễm Môi Trường Nước, (1997), NXB

KH&KT.

[5] Đỗ Trọng Sự, 1997. Hiện trạng ô nhiễm nước dưới đất ở một số khu dân cư

kinh tế quan trọng thuộc đồng bằng Bắc Bộ. Báo cáo Hội thảo Tài nguyên

nước dưới đất: 99-112. Hà Nội

[6] Hướng dẫn xác định COD bằng phương pháp KMnO4, Viện Quy Hoạch Thủy

Lợi Miền Nam

[7] TCVN 6491 – 1999, Xác định COD bằng phương pháp K2Cr2O7

[8] TCVN 5499 – 1995, Chất lượng nước – Phương pháp Uyncle (Winkler) xác

định oxy hòa tan

[9] TCVN 6202 : 1996, Chất lượng nước – Xác định phốtpho bằng phương pháp

trắc phổ dùng amoni molipdat

[10] Tạp chí khoa học và công nghệ, đại học đà nẵng – số 4(33).2009

[11] Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20th Edition

[12] Một số trang web khác.