Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Xác định hàm lượng sắt hòa tan trong nước bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-Phenaltrolin

Ngày nay với đà phát triển vượt bậc của con người,cùng với tốc độ gia tăng dân số ngày càng nhanh, các hoạt động sản xuất công-nông nghiệp...làm cho nguồn nước dan bi 6 nhiễm do các nguồ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

- TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA HÓA HỌC

ĐAIHỌC =asp

TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA HỌC TÊN ĐỀ TÀI

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT HÒA TAN TRONG

NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG SỬ

Trang 2

Lời cảm ơn

ua quá trình tìm hiểu, học tập, nghiên cứu khoa học, tiễn hành thực

O nghiệm khóa luận đã được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hóa

Công-Nông — Khoa Hóa Học — Trường Dai Học Sư Phạm Thành Phố Hè Chí

Minh.

Bằng tắm lòng trân trọng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới

Thay Nguyễn Văn Binh, Cô Tran Thị Lộc — người đã hướng dan khoa học,

tận tình chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Em xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa học và các thay

cô ở các t6 bộ môn, các phòng thí nghiệm - Trường Đại Học Sư Phạm Thành

Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi dé em hoàn

thành khóa luận này.

Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, người thân, các anh chị khóa

trước đã nhiệt tình ủng hộ và động viên tôi trong suốt thời gian hoàn thành

Trang 3

MỤC LỤC

Ce i

DANH MỤC CAC CHỮ VIET TẮT -.ssserreetrrtrrrerrrerree v

DANH MỤC CAC HÌNH SỬ DỤNG TRONG DE TÀI ‹ viDANH MỤC CAC BANG SỬ DUNG TRONG ĐỀ TÀI viiMOY DAU 1 ddd Ý vill

CHƯƠNG 1 : TONG QUAN VỀ NƯỚC e2 E111 1

1.1 NUGC VÀ VAI TRÒ CUA NƯỚC TRONG SINH QUYÉN wil

Trang 4

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Tran Thị Lộc

1.11 NướctrongsinhgquyỂh:esessereseenssseesnnneensemiioosue 1

1.1.2 Vai trò của nước trong sinh quyển -c seeerrree 1

1.1.2.1 Vai trò của nước với sự sống của các sinh vật và con

người 1

1.1.2.2 Ảnh hưởng của nước đến khí hậu se 2

1.1.2.3 Vai trò của nước đối với sự phát triển kinh tế xã hội 2

1.2 CHU TRÌNH NƯỚC TOÀN CẦU( chu trình thủy văn) 3

1.3 PHAN LOẠI NƯỚC secccccrrrcreertrrrrerrtrrrrrrrrrrrrrrere 4

1.3.1 Nước mặt HH HH nhi 4

1.3.2 Nước ngầm ssec 2S reneHEEEEAArkrkirisrtirrrsrssrrree 6

1.3.3 Nước biển An 1111000111110 9

1.4 PHAN BO NƯỚC TREN TRÁI ĐẤT eeseeererre 10

1.4.1 Nướcngottrên bề mặt TrÁI Đất oceeoenooiieeerneiea-nrne 10

1.4.2 Nước ngọt trong lòng đắt 22-2222222222EE2 2222223 SE 2x 2xxccrrrcee 1]

1.4.3 Cac tầng chứa nur C.ecssesscsssssessesssssnsssssessesseeseeseesessessennsnsnnseseeesees 12

1.4.3.1 Tầng chứa nur c.ccccccsssssssssssssssssuuusssssssssessecseessesesssssuusneeees 12

1.4.3.2 Tầng cách MO Corssesssssecessseesesssesesssssssvsssssvensseeseeeseseesessssssnssnssenassesees 12

15 TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM S -<.<eee=sesesnsrerss=iee 12

1.6 TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH 13

16.1 al | 13

1.6.2 Nước dưới Cat sssssssessssseescsssssesssnseessnseesssseeccsssescesneecessnneeseeneessene 13

SVTH: Lé Tran Tuan Anh Trang 1

Trang 5

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th§ Trần Thị Lộc

17 THÀNH PHAN SINH HÓA CUA NƯỚC « 14

1.7.1 Thành plain nba BỌC eoseeen=eeeeeeeenseeeoeiensseiensesenns=ni 14

1.7.1.1 — Các ion hòa tan Hee 14

1.7.1.2 — Các khí hòa tan c ci.cer ce 15

17153 GfeehitflisssseessnssoenooeoesresieirsrsiseosirsnstEne 15

(a ea 15

1.7.2 Thành phần sinh học của HƯỚC::-<-.cecsss<ceeiesesoeoanoeesersssssse 16

1.8 Ô NHIEM MOI TRƯỜNG NƯỚC se 16

1.8.1 Khái niệm HH hnrrrirksrie 16

1.8.2 Nuc thải sinh hoạt từ khu dan cư -‹ 5c S1 22 1< s12 16

l;8:3 Nive thalicOng Nghe cicsccscsscssccssscssccssscccssassssessasssasssassestssszscstsesvssasseanze 17

1.8.4 Nước chảy tràn mat dat csssesssssssssssuseescesssssssussceessssesssuueeeessesannne 17

1.8.5 Môi trường nước bị 6 nhiễm do yếu tố tự nhiên 17

1.8/5.1 NhiễmphềhseeeereesnnseeinnotrinnotoisrBniooiissnisissnil 17

BS BUEN RR AN AAU ccscscccasscsscascccccosassssncaaccussssssssnasscossssassesecscasssasaseasesacscassas 18

1.8.5.3 O nhiễm nguồn nước do vi khuẩn gây bệnh 18

1.8.5.4 Ô nhiễm nguồn nước do kí sinh trùng - 18

1.8.5.5 Ô nhiễm các chất VB Ct sssscscssssnsscaascensassassanesesonsosscsseesssansnsasonninse 18

ñ/8:6:6:0nhiề¡nchấtfÄNeesesnresioessnestntoorolRoosooitoisiosieoai 18

18:6 Hiện:ượng nước bịð nhiễm - ii 19

DGGE MAW Son ereieieteieBeiigndiB001000000000000003320800018iEi8i2 19

—mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm>mmmaammmmmmmmmmmaaanaammmmmmmmaaaaơơnmm

SVTH: Lê Tran Tuan Anh Trang 2

Trang 6

1.8.6.2 Mùi Và Visecscsssssesssstsssetsnsetiseesinsetnsesisessunessasetissesissennaeennntee 19

ES, ecnacaaacna-nnane ai 20

CHƯƠNG 2: TONG QUUAN VỀ SẮT - 2¿-5ccseccree 22

2.1 KHÁI QUÁT VỀ SẮT 2221 Z EEE.E 2 22 1 trrrrrrre 22

2:2.GÁC HOP CHẤT VÕ CŨ CUAISAT ssisessscssencacssscensisaissacisisensininsasss 22

2.3 ANH HUONG CUA SAT ĐẾN ĐỜI SONG CON NGƯỜI, ĐỘNG VẬT 23

2.4 SAT VÀ SỰ CHUYỂN HÓA SAT TRONG MOI TRƯỜNG 24

2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH SẤT <.ser 26

2.5.1 Phương pháp trong lượng, «.ceeniiiiiieiiiriiarrsarie 26

2.5.2 Phương pháp chuẩn độ phức chất -cccsccvovoeee 26

2.5.3 Phương pháp phân tích thể tích cccccccxrvxevererereeee 26

2.5.4 Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử 27

DIGS, (PHIDEDHADITEGIRTEsessssnnoionoooeoieieooeiioieooeiioiena 28

2.5.5.1 Phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử

Sunfosalixilic 28 2.5.5.2 Phương pháp trắc quang sử dụng

Trang 7

CHUONG 3: GIỚI THIEU TONG QUAN VE PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH

TRAC

001 1.

3.1 NGUYÊN TẮC CHUNG CUA PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH DO ĐỘ HAP

THU QUANG DE XÁC ĐỊNH NONG ĐỌ, coi 30

3.2 MOT SỐ PHƯƠNG PHAP THONG DỤNG s 30

3.2.1 Phương pháp đường ChUAN Lenssen 30

3.2.2 Phương pháp thêm chuẩn 5 iiiiieiirirreriree 31

3.2.3 Phương pháp Vi SaÌ c HH naey 31

3.2.4 Phương pháp vi sai nồng độ lớn eeexeveiseesrrie 32

3.2.5 Phương pháp vi sai nồng độ bé ueieeiiisiiiiriirriee 32

3.2.6 Phương pháp chuẩn độ trắc quang 32

3.2.7 Phương pháp xác định đồng thời các chất trong hỗn

BẨN:s<<cssensniniisoioniioiioBiESOHSHESEEIHIĐSG.EDI.G.851000.01đ50G800 G.80cm1e 33

3.3.1 Sựihấpthụ nh sắng của các €NĂEsececesseeeennieiennnbieiiassse 33

3.3.2 Các định luật cơ bản về hấp thụ ánh sang 33

3.3.2.1 Định luật Bouguer - Lambert «He 33

3:3:2:2 ĐỊnh(luUAvf€S€Tssiasoooaonaannari-nniinniinnnidiiiniiiitiidiiiiisiasiaissii 33

3.4 CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG DUNG TRONG PHAN TÍCH TRAC QUANG

3.4.1 Độ truyền qua (T-Transmission) ececscssessssssrieerrree 34

3.4.2 Mật độ quang A (Absorbanice)} «cu, 35

34:3 HỆ số hẩpthupBâniW am )]seesseseensisinsteie-oarsninnse 35

3.4.4 Hệ số hấp thụ phân tử HnHeeiieeree 36

Trang 8

CHƯƠNG 4: TONG QUAN VE CÁC YEU TO VA CAC ION GAY CAN NHIÊUTOI QUA TRINH XÁC ĐỊNH HAM LƯỢNG SAT TRONG NƯỚC BANG

PHƯƠNG PHAP TRAC QUANG SỬ DỤNG THUOC THU

1,10-PHENALTROLIN

4.1 CÁC YẾU TO ANH HƯỚNG QUA TRÌNH XÁC ĐỊNH HAM LƯỢNG SAT

TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRAC QUANG SỬ DỤNG THUỐC THU

1,10-PHENAL/TROLIN 2. 22r.cztrecrtrrrrrrrere 37

AVA CÁCÍOHN VÕ CŨ uconcootntntiinntiiitiiiiRtitiiitiiiiiiiiilGGẢ38818.08.4836080188ã88.m 3.8: 37

4.2 CÁC ION KIM LOẠI ANH HƯỞNG QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH HAM LƯỢNG

SAT TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRAC QUANG SỬ DỤNG THUỐC THU

CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT HÒA TAN TRONG NƯỚC BẰNG

PHƯƠNG PHAP TRAC QUANG SỬ DỤNG THUỐC THỬ 1,10-PHENALTROLIN

5.1 LAY MAU VÀ BAO QUAN MẤU series 40

Trang 9

an ôn 43

5:5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH _ ii 44 55.1 Phươngpháp đường CHUẨH::csossssseeeseo=isnnsesisess=miai 44 5.5.2 Phương pháp thêm chuẩn vvevseerervevvseeseeree 45 5/6 TINH TOANIRET QUA seneensensnsesnesnnsesisnisnoasund 45 CHƯƠNG 6: KẾT QUA PHÂN TICE sessssscssssoscsssssovsoovsssvnssussoeasosniosnsnssvie 46 6.2 KET QUÁ ANH HUONG CÁC ION KIM LOẠI GAY CAN NHIBU 46

6.3 PHAN TICH HAM LƯỢNG SAT HOA TAN TRONG NƯỚC GIẾNG 48

6.3.1 Đường chuẩn dung dich sắt chuẩn (nước giếng) 48

6.3.2 Tiến hành xác định hàm lượng sat (II) trong nước giếng 48

6.3.3 Kết quả xác định hàm lượng sat (II) trong nước giếng 48

6.4 PHAN TÍCH HAM LƯỢNG SAT HÒA TAN TRONG NƯỚC SÔNG 51

6.4.1 Đường chuẩn dung dich sắt chuẩn (nước sồng) 51

6.4.2 Tiến hành xác định hàm lượng sắt (II) trong nước sông 52

6.4.3 Kết quả xác định hàm lượng sắt (II) trong nước sông 52

KẾT IHUẨNGsceeoeeieeiosseeooiiooosiieisoitilotgiootbsdiotssossosceuse 55 088 m Ả 57

Trang 10

DANH MỤC CAC CHỮ VIET TAT

BC: Bình Chánh CC: Củ Chỉ

Ch: chuân

GV: Gò Vấp

HM: Hóc Môn

n/e: nghiên cứu

PHTNT: phô hấp thu nguyên tử

Q12: Quận 12 TB: Tân Bình

TPHCM: Thành phó Hồ Chí Minh

Trang 11

DANH MUC CAC HINH ANH SU DUNG TRONG DE TAI

Trang

Hình 1.1 Phân bố nước trên trái đất - «+ + s + sẻ 9 Hình 1.2 Các tang chứa nước dưới đất -:‹-‹‹s ¿<< 555555: II

Hình 2.1 Nước nhiễm sắt khi đề lâu - -¿¿< 2< s25 +55: 23

Hình 6.1 Phô hap thụ phức Fe-1,10-phenaltrolin của dung dịch chuân

số 3 ( Cp = d1): J1 0 00000000 Ô00Ô0000ÔÔ ÔỐốỐố 46

Hình 6.2 Đồ thi dung dich Fe chuan (nước giềng) - 48Hình 6.3 Dé thị biéu dién hàm lượng sắt hòa tan trong nước giéng 50

Hình 6.4 Đồ thị dung dịch Fe chuẩn (nước sông) - 31

Hình 6.5 Đồ thị biéu dién hàm lượng sắt hòa tan trong nước sông 53

Trang 12

DANH MỤC CÁC BANG SU DUNG TRONG DE TÀI

Trang

Bang 1.1.Tiéu chuan chất lượng nước mặt- TCVN 5942-1995 5

Bang 1.2.Tiéu chuẩn chat lượng nước ngam-TCVN 5944-1995 7

Bang 1.3.Một số điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt §

Bảng 1.4.Sự phân bố của nước trên đất liền - eee - - 5 11

Bảng 1.5.Thanh phan hóa học của nước trong tự nhiên - - -:-: 14

Bang 5.1.Dung dich sắt chuân 0.1-0.5ppm (nước sông) 44

Bảng 5.2.Dung dich sắt chuan 0,2-1,2ppm (nước giềng) 44 Bang 6.1 Hoạch định hóa các ion cản nhiễu cece sees 47 Bảng 6.2 Kết quả khảo sát các ion cản nhiễu s5 52 552525525552 48

Bảng 6.3.Két qua ham lượng sắt có trong nước giếng 49Bảng 6.4.Kết quả ham lượng sắt có trong nước sông - 5-5 55 52

Bang 6.5.Kết qua ham lượng sắt hòa tan có trong nước sông do bằng phương

pháp PHTNT(AAS) : -ccccc- (co CC 2D c2 2022 12c css2 54

Phụ lục

Bảng 1.Dja điểm lay mẫu nước sông cv 122226252212 2sye 58 Bang 2.Địa điểm lay mẫu nước giếng - - - - ¿5252 ee ceeeee 59 Bảng 3.Mật độ quang A của các dung dich chuẩn sắt (nước sông) 60

Bảng 4.Mật độ quang A của các dung dịch chuan sắt (nước giêng) 60

Bảng 5.Mật độ quang của các mẫu nước sông -.:- 2-7 5- 61

Bang 6.Mật độ quang của các mau nước giếng Ssuedississncsseatsatesisastees ed 61

Bảng 7.Kết qua gây nhiễu của ion canxi 2.2 eee 62

Bang 8.Két quả gây nhiễu của ion magiê c2 222222722 c6 62

Bảng 9.Kết quả gây nhiễu của ion đồng -.- 2-5255 s s52 63

Bang 10.Kết quả gây nhiễu của ion mangan - - s22 s<sssse 63Bảng 11.Két qua gây nhiễu của ion nhôm c7 52255 64Bảng 12.Kết quả gây nhiễu của ion niken cc cv 222222222 64

Trang 13

là những tác động đối với sức khỏe, các hoạt động sản xuất của con người Thiếu

nước, ô nhiễm nguồn nước sẽ là những hiểm họa đối với con người.

Ngày nay với đà phát triển vượt bậc của con người,cùng với tốc độ gia tăng dân

số ngày càng nhanh, các hoạt động sản xuất công-nông nghiệp làm cho nguồn

nước dan bi 6 nhiễm do các nguồn nước thải sinh hoạt, công nghiệp, chăn nuôi

Sắt là kim loại phô biến trong v6 trái đất Sắt có mặt trong thành phan của nước

Tùy theo từng điều kiện, từng vùng địa lý mà hàm lượng, dạng tồn tại của nó có

những thay đôi Với một hàm lượng nhất định sắt gây ô nhiễm nguồn nước Nếu

ham lượng này quá cao sẽ gây biến tính cho nước như mùi hôi tanh, váng màu

vàng Từ đó không những nguy hại cho sức khỏe con người ma còn ảnh hưởng xấu

tới các hoạt động sản xuất, du lịch, cap nước Vì vậy việc phân tích hàm lượng sắt

và xử lý nước là vân đề đáng được quan tâm.

Sự phát triển của khoa học ngày càng hoàn thiện, các nhà khoa học có

nhiều phương pháp đẻ xác định hàm lượng sắt Trong số đó người ta thường dùng phương pháp phân tích trắc quang bởi lẽ dé thực hiện, cho đô chính xác

cao với sai sô nhỏ.

Với lý do như trên, em chọn đề tài : “ Phân tích xác định hàm lượng sắt hòa tan trong nước bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-

phenantrolin”.

Trang 14

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

e Xác định hàm lượng sắt hòa tan trong nước.

e Nghiên cứu sự cản nhiễu các ion gây ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Minh).

¢ Phan tích hàm lượng sắt hòa tan trong nước.

¢ Đánh giá kết quả phân tích.

e Nghiên cứu sự cản nhiều của các ion hòa trong nước

4 ĐÓI TƯỢNG VÀ KHÁCH THE NGHIÊN CỨU

Sử dụng phương pháp trắc quang dùng thuốc thử 1,10-phenaltrolin để xác định ham lượng sat trong nước ở một số vị trí dọc theo sông Sài Gòn vả nước giếng một

số nơi ở TPHCM; xác định các ion can nhiễu quá trình nghiên cứu.

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

e Nghiên cứu tải liệu.

¢ Phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm.

¢ Phương pháp phân tích, tông hợp.

6 GIA THUYET KHOA HỌC

Thông qua kết quả phan tích,xác định hàm lượng sắt hòa tan trong nước, có thé đưa ra những đánh giá đúng,từ đó đề ra biện pháp xử lý nước nhằm bao

vệ sức khỏe con người, các hoạt động sản xuất, dịch vụ

Trang 15

7 GIỚI HẠN CUA ĐÈ TÀI

® Dùng phương pháp trắc quang với thuốc thử 1,10-phenantrolin, thực

hiện trong phòng thí nghiệm công nông trường Đại Học Sư Phạm TP

Hồ Chí Minh.

e_ Mẫu nước được lấy ở sông giếng ở TPHCM.

Trang 16

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE NƯỚCM3HEI

1.1 NUGC VÀ VAI TRÒ CUA NƯỚC TRONG SINH QUYEN

1.1.1 Nước trong sinh quyển

Nước là một chất quen thuộc và can thiết dé duy trì sự sông trong tự nhiên

và trong các hệ sinh thái Cấu trúc của nước gồm một phân tử oxi và hai phân

tử hidro Nước tồn tại ở thê lỏng khi nhiệt độ lớn hơn 0°C và nhỏ hơn 100°C Nước sôi khi nhiệt độ lớn hon 100°C Khi nhiệt độ giảm xuống ÓC và thấp

hơn (khi áp suất là 1 atm) thì nước đóng băng và ở thê rắn Như vậy nước có

ở tất cả mọi nơi trên hệ sinh thái, nhiều nhất là thể lỏng trong các đại dương,sông, hồ, trong các lớp đất đá, trong cơ thé sinh vật sống, sau đó là thé rannhư băng ở các cực và thê hơi như hơi nước có trong khí quyền của trái đất

Nước nguyên chất là một chất không màu, không mùi, không vị và có nhiệt dung riêng rất lớn Khi được đốt nóng thì nước hấp thụ nhiệt và khi nguội thì tỏa ra nhiệt ra môi trường bên ngoài Nhờ tính chất này mà các khối

nước trong các hồ lớn có khả năng điều hòa nhiệt độ và tạo ra khí hậu dịu mát tại các vùng hò.

1.1.2 Vai trò của nước trong sinh quyền

1.1.2.1 Vai trò của nước với sự sống của các sinh vật và con người

Nước là thành phần cơ bản của sự sống, thiếu nó thì sinh vật và con người

không thê tôn tại và phát trién được Nước chiém từ 80% - 90% khói lượng cơ

thê của thực vật và khoảng 70% khói lượng cơ thê động vật.

Đôi với con người nước đóng vai trò rât quan trọng Trong cơ thê người

trưởng thành nước chiếm khoảng 65% và trong cơ thể trẻ em nước chiếm

khoảng 75% Nước có trong tat cả các cơ quan và tế bào của con người, thậm

Trang 17

chí ở các mô cứng như xương cũng chứa 20% nước Nước là chất tham gia

vào các quá trình sinh hóa trong mô cơ và ảnh hưởng rất nhạy với trạng thái

sức khoe của con người.

Đối với cơ thé sông, thiểu nước nguy hiểm hơn nhiều so với thiểu thức ăn

và thiếu nước có thé dẫn đến tử vong Mỗi ngày mỗi người cần cung cấp

khoảng 2,5 lít nước cho cơ thé dé duy trì các hoạt động bình thường, nhưng tùy theo điều kiện nhiệt độ và cường độ lao động mà nhu cầu nước cũng có

thê thay đôi

1.1.2.2 Ảnh hưởng của nước đến khí hậu

Nước quyết định vai trò của đại dương về khí hậu bởi nước có nhiệt dung

riêng lớn Các đại dương và biên tích lũy nhiệt lượng của bức xạ mặt trời vào mùa hè và dùng lượng nhiệt đó dé sưởi ấm khí quyền vào mùa đông.

Các dòng hải lưu mang nhiệt năng từ các vùng nhiệt đới lên các biên phía

bắc, làm địu và cân bang khí hậu của nhiều vùng trên trai đất Ví dụ như khí hậu vùng Tây Âu dịu mát nhờ có vai trò của dòng hải lưu nóng không lồ Gulf-stream chảy từ vịnh Mexico qua Dai Tây Dương vòng qua bờ biên Anh

và Nauy Đại đương cùng với gió đóng vai trò điều hoà thành phần không khí, hòa tan các chất khí của khí quyên, còn các dòng hải lưu thì chuyên chúng đi

£

ral Xa.

1.1.2.3 Vai trò của nước đối với sự phát triển kinh tế xã hội

Nước dap ứng nhu cầu đa dang của con người như sử dụng trong sinh hoạt như tắm rửa, giặt, nau ăn Tùy theo trình độ phát triển xã hội và khả năng cung cấp mà lượng nước cần cung cấp cho mỗi người một ngày trong các

vùng d6 thị có thê đạt từ 100-300 lít hoặc lớn hơn

Trang 18

Trong nông nghiệp, nước là yếu tố vô cùng quan trọng đề tạo ra năng suất

và sản lượng cây trồng Nước có vai trò hòa tan các loại muối khoáng trong

đất và giúp cho rễ cây có thé hút được các chất đinh dưỡng can thiết dé nuôi

cây Nước, không khí, các chất khoáng là những nguyên liệu cần thiết dé cây

trồng tông hợp nên các chất hữu cơ trong cây, nhưng nước là yếu tố mà cây

trồng phải sử dụng một khối lượng lớn nhất Lượng nước này 99.8% được sử

dụng vào quá trình bay hơi mặt lá và chỉ có từ 0.1% đến 0.3% là dé xây dựng

Trong công nghiệp bất kì nghành sản xuất công nghiệp nào cũng cần sử

dụng nước đặc biệt như công nghiệp chế biến thực phẩm dét, nhuộm Ví dụ

dé sản xuất một tan vải cần 4000 đến 6000 mỶ nước Ngoài ra, nước còn dùng

dé tạo ra năng lượng Thí dụ chạy bằng sức nước, các nhà máy thủy điện hiện

nay sản xuất hàng tỷ kW giờ điện cho con người mỗi ngày.

Vậy nước là đầu vào của bất kì hoạt động sản xuất nào của con người, tạo

ra sản phâm cho xã hội Tính thiết yếu còn thê hiện ở chỗ không thê dùng loại tài nguyên nào khác thay thế nước trong quá trình chế biến, sản xuất ra sản

phâm cho con người

1.2 CHU TRÌNH NƯỚC TOAN CÀU( chu trình thủy văn)

Khối lượng toàn bộ nguồn nước trên Trái Dat ước tính 1.454.000.000 km” Diện tích mặt nước chiếm đến 70% diện tích bề mặt Trái Dat Hơn 97% lượng nước toàn

Trang 19

cầu là nước mặn Còn khoảng 3% nước ngọt lai tập trung ở hai cực và trong lòng

đất chỉ khoảng 1%

Nguồn nước trong tự nhiên luôn được luân hỏi theo một chu trình Theo chu trình

này, lượng nước được bảo toàn, chỉ chuyên từ đạng này sang dạng khác (lỏng, khí,

rắn) hoặc từ nơi nay sang nơi khác Tuy theo loại nguồn nước (đại dương, ho, song,hơi am đất ) thời gian luân hỏi có the rất ngắn(§ ngày đối với hơi ẩm không khí )

hoặc có thé kéo dai hang năm, hang ngan năm (đại dương 1400 năm)

Trong chu trình thủy văn nguồn nước ngọt được luân hôi qua quá trình bốc hơi và

mưa ( thời gian luân hỏi thường là ngắn theo hằng năm) Hiện nay hàng năm toàn

thé giới mới sử dụng khoảng 4000 km” nước ngọt chiếm khoảng hơn 40% tônglượng nước ngọt có thê khai thác Tuy nhiên nguồn nước mưa và nước ngọt phân bốrat không đều, trong khi có nhiều vùng bị ngập lụt thì các vùng khác lại thiểu nước

ngọt.

1.3 PHAN LOẠI NƯỚC”"#

1.3.1 Nude mặt

Đây là khái niệm chung chỉ các nguồn nước trên mặt đất, bao gồm các dạng động

(chảy) như sông, suối, kênh, rạch và dạng tĩnh hoặc dạng chảy chậm như ao, ho,đầm, phá Nước mặt có nguồn gốc chính là nước chảy tran do mưa hoặc cũng cóthé từ nước ngầm chảy ra do áp suất cao hay dư thừa độ âm trong đất cũng như dư

thừa sô lượng trong các tâng nước.

Nước chảy tràn vào các sông luôn ở trạng thái động, phụ thuộc vào lưu lượng và

mủa trong năm Chất lượng nước phụ thuộc nhiều vào các lưu vực Nước qua vùng

núi đá vôi, đá phan thì nước trong và cứng Nước chảy qua cùng đất có tính thấm

kém thì nước đục và mềm Các hạt mịn hữu cơ và vô cơ bị cuốn theo khó sa lắng

Nước chảy qua rừng rậm thì nước trong và nhiều chất hữu cơ hòa tan Nạn phá rừng

làm cho nước cuốn trôi hau hết các thành phân trong dat

Trang 20

Bang 1.1 Tiêu chuẩn chat lượng nước mat-TCVN 5942 - 1995

Oxy hòa tan

Trang 21

Pfr por

| | Tổng hoạt độ phóng xa a | ea | 1

Tông hoạt độ phóng xa a _ |

Cột A áp dụng đối với nước mặt có thé dùng làm nguồn cung cấp nước

sinh hoạt (nhưng phải qua quá trình xử lý theo qui định).

Cột B áp dụng đối với nước mặt dùng cho các mục đích khác Nước dùngcho nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản có quy định riêng

1.32 Nước ngầm

Nước ngầm tôn tại ở các tầng hoặc túi trong lòng đất Chất lượng nước ngầmphụ thuộc vào một loạt các yếu tố: chất lượng nước mưa, thời gian tồn tại, ban chấtlớp đất đá nước thấm qua hoặc chứa tầng nước Thông thưởng nước ngầm chứa ít

SVTH: Lê Trần Tuần Anh Trang 5

Trang 22

tạp chat hữu co và vi sinh vật, giàu các ion vô cơ Nước ngâm 6 các vùng khác nhau

có thành phần khác nhau, như ở vùng núi đá, vùng ven đô thị, vùng công nghiệp

Nước ngam là nguồn tài nguyên quý giá cung cấp cho các vùng đô thị, công

nghiệp, tưới tiêu thủy lợi, đặc biệt là các vùng trông cây công nghiệp tập trung như

cây cà phê ở Tây Nguyên.

Bảng 1.2 Tiêu chuẩn chất lượng nước ngam- TCVN 5944-1995

Trang 23

LÝ

:

Bang 1.3 Mot số đặc điểm khác nhau giữa nước ngâm Và Hước mat

Nhiệt độ Tương đôi ôn định Thay đôi theo mùa

Chit rắn lơ lim Rat thấp, hau nhứ không | Thường cao và thay đôi

k có theo mùa

Chất khoáng hòa tan It thay đôi, cao hơn so với | Thay đôi tùy thuộc chat

È nước mặt lượng đất, lượng mưa

š > Thường xuyên có trong Rat thập, chi có khi nước2 2+

Khí CO; hòa tan Có nông độ cao Rât thâp hoặc băng 0

Khí O› hòa tan Thưởng không tôn tại Gan như bão hòa

| Có khi nguồn nước bị

Trang 24

w R hủ yeu là các vi trùn Nhiều loại vi trùng, vi

Vi sinh vật CHỦ YÊU a các vi trùng do Biểu đoại viMũNG rut

sat gây ra gây bệnh và tao

biên được gọi là nước mặn Khoảng 3⁄4 bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi nước biển.

Có thê phân theo tỉ lệ muối hòa tan từ mức độ lớn tới nhỏ là nước mặn ở các vùng

biển và đại dương, nước lg ở vùng cửa sông và ven biển, nước ngọt ở sông hồ.Thanh phan chủ yếu của nước biển là các ion Cl’, SO¿” CO” SiO;” Na”, Ca"*,

Mg”* ,Nước biển thích hợp với các loài thủy hải sản nước mặn, là môi trường sống quan trọng của nhiều giới sinh vật Biên đóng vai trò quan trọng trong chu trình tuần hoản nước toàn cầu.

1.4 PHAN BO NƯỚC TREN TRÁI DAT"!

Mức độ phân bé của nước trên Trái Dat không đều nhau Sự bat hợp lý "tự nhiên"

này đã tước quyền thụ hưởng nước sạch của nhiều người và mức độ bat hợp lý còn

tang cao do tinh trạng nghéo đói.

Theo báo cáo của tô chức UNESCO, một người châu Âu sử dụng trung bình 300 đến 400 lit nước/ngày, một người Mỹ hơn 600 lit và một người châu Phi chi dùng tử

20 đến 30 lít, 1/4 người dân thé giới không có được một nguồn nước sạch có chat

lượng Vì vậy, các căn bệnh lây nhiễm qua nguồn nước là nguyên nhân gây ra 8

triệu ca tử vong/năm, trong đó 50% là trẻ em bằng với số tử do liên quan đến thuốc

lá và cao gap sáu lần so với các ca tử vong vì thiểu lương thực

Theo nhận định của LHQ va UNESCO, hiện có 26 nước dang trong tinh trạng

thiểu nước dùng Các tô chức quốc tế này dự báo châu Phi, Trung Đông, miễn tây

nam nước Mỹ, Mexico, các nơớc châu Mỹ Latin bên bờ Thai Bình Duong, Trung Akéo dài đến Iran và Án Độ là những nơi sẽ phải dối mặt với van dé thiếu nước sạch

trong tương lai.

Trang 25

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Trần Thị Lộc

Hình 1.1 Phân bố nước trên Trai Dat

Tông lượng nước lớn nhưng lượng nước ngọt mà con người có thê sử dụng được rất

ít và chỉ có thẻ khai thác được từ các nguôn sau:

1.4.1 Nước ngọt trên bề mặt Trái Dat

Trang 26

Bảng 1.4 Sự phân bé nước trên đất liên

Lưu lượng hàng ;

Thời gian lưu

Loại nguồn nước năm

Nước dưới đất có loại là nước mặn, nước lợ và nước ngọt, trong đó nước ngọt chỉ

có lưu lượng nhất định Nước dưới đất được tang trữ trong các 16 hỏng và khe hởđất đá

SVTH: Lê Trần Tuần Anh Trang 10

Trang 27

1.4.3 Các tầng chứa nước

1.4.3.1 Tang chứa nước

Các lớp đất đá có thành phan hạt thô (cát, sạn, sỏi), khe hở, nứt nẻ, có tính thấm

nước, dẫn nước tốt mà con người có thé khai thác nước phục vụ cho nhu cầu củamình gọi là các tầng chứa nước

1.4.3.2 Tang cách nước

Là tang dat đá với thành phan hạt min, có hệ số thấm nhỏ, khả năng cho nướcthấm xuyên qua yếu, khả năng khai thác nước trong tang này thấp

* f Tang cách nước

G Tang chứa nước

Hình 1.2 Các tang nước đưới đất

1.5 TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM!”!

Tài nguyên nước của Việt Nam nhìn chung khá phong phú Việt Nam là nước có

lượng mưa trung bình vào loại cao, khoảng 2000 mm/năm, gấp 2,6 lượng mưa trung

bình của vùng lục địa trên Thế giới Tổng lượng mưa trên toàn bộ lãnh thé là 650km’/nam, tạo ra dòng chảy mặt trong vùng nội địa là 324km /năm Vùng có lượng

mưa cao là Bắc Quang 4.000-5.000mm/nam, tiếp đó là vùng núi cao Hoàng Liên

Sơn, Tiên Yên, Móng Cái, Hoành Sơn, Déo Ca, Bảo Lộc, Phú Quốc 3.000-4.000

mm/năm Vùng mưa it nhất là Ninh Thuận và Bình Thuận, vào khoảng 600-700

mm/nam.

Trang 28

Ngoài dòng chảy phát sinh trong vùng nội dia, hang năm lãnh thô Việt Nam nhận

thêm lưu lượng từ Nam Trung Quốc và Lào, với số lượng khoảng 550 km” Do vậy,

tài nguyên nước mặt và nước ngầm có thê khai thác và sử dụng ở Việt Nam rấtphong phú, khoảng 150 km” nước mặt một năm và 10 triệu mỶ nước ngam mộtngày Tuy nhiên, do mật độ dân số vào loại cao, nên bình quân lượng nước sinhtrong lãnh thé trên đầu người là 4200m người, vào loại trung bình thấp trên Thế

giới.

Tài nguyên nước Việt Nam còn có xu thế suy thoái do khai thác và sử dụng thiếu

bên vững, chang han bịt cửa các phân lưu dé khai thác các bãi sông trong đê sử

dụng cho mục đích nông nghiệp Các sông nhỏ trong nội đô của các thành phố bị ô nhiễm nặng do nước thải sinh hoạt, công nghiệp Xây dựng quá nhiều đập dâng

thủy lợi và sử dụng hết lượng nước cơ bản, tạo ra khúc sông “khô” dưới đập Các

đập thủy điện tạo ra khúc sông "chết" dưới hạ lưu đập tàn phá môi trường thủy sinh Thiên tai, các hiện tượng Elnino, Lalina sự bùng nỗ dan số và ý thức sử dung

tài nguyên nước của con người dang gây ra van nạn thiếu, 6 nhiễm nước sạch tramtrọng Đây là van dé quan trong cần được quan tâm hang đầu

1.6 TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở THÀNH PHO HO CHÍ MINH"

1.6.1 Nước mặt

Là nguồn nước từ các sông lớn như sông Đồng Nai, Sài Gòn, Vàm Cỏ Đông với

hệ thông kênh rạch dài khoảng 7.880 km, tông diện tích mặt nước 35.500 ha Nước

mặt được khai thác phục vụ cho nhu cau sinh hoạt, sản xuất.

1.6.2 Nước dưới đất

Riêng địa bàn TP HCM, trữ lượng tiềm năng nước dưới đất tại các tầng chứa

nước là: 2.501.059 m ngày hiện có trên 100.000 giếng khai thác nước ngầm,56.61% tong lượng nước khai thác dùng cho mục đích sản xuất, còn lại dùng trong

sinh hoạt.

Trang 29

1.7 THÀNH PHAN HÓA SINH CUA NƯỚC

1.7.1 Thành phần hóa học

Các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong tự nhiên có thê tồn tại ở dạng ion hòa tan, khíhòa tan, dạng rắn lỏng Do sự phân bố các hợp chất này quyết định bản chất của

nước tự nhiên: nước ngọt, nước Ig va nước mặn; nước giàu đính đường, nước nghèo

đinh dưỡng, nước cứng, nước mềm, nước có bị ô nhiễm hay không

1.7.1.1 Các ion hòa tan

Nước tự nhiên là dung môi hòa tốt hòa tan các axit, bazo, mudi vô cơ Sự hòa tan các chất rin trong nước là yếu tô chủ yếu quyết định độ mặn của nước Nông độ các

ion hỏa tan càng cao thi độ dan điện càng cao Thành phần hóa học của nước biêntương đối đồng nhất, nhưng của nước sông không đồng nhất vì còn phụ thuộc vào

đặc điểm khí hau, địa chất, địa mạo và vị trí của thủy lục.

Bang 1.5 Thanh phan hóa học trong nước tự nhiên

Trang 30

Các nguyên tô vi lượng Microgam/| Microgam/

1.7.1.2 Cac khí hòa tan

Hau hết các chất khí có thé hòa tan hoặc phản ứng với nước (trừ metan) Các khí

hòa tan trong nước là do sự hấp phụ của không khí vào nước, hoặc do các quá trình

sinh hóa trong nước tạo ra.

1.7.1.3 Các chất rắnCác chất rắn bao gồm các thành phân vô cơ, hữu cơ, và sinh vật được phân thànhhai loại dựa vào kích thước: chất rắn có thé lọc được và chất rắn không thé lọc

được.

1.7.1.4 Các chất hữu cơ

Dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vat trong nước, ta có thé phân làm hai

nhóm: các chất dễ phân hủy sinh học như các chất đường, dầu mỡ, protein; các chấtkhó bị phân hủy sinh học như các hợp chat clo hữu co, DDT, linđan, andrin, các

hợp chất đa vòng như pyrer, naphtalen, đioxin

Trang 31

1.7.2 Thanh phan sinh hoc của nước

Thanh phan và mật độ các loài cơ thé sông trong nguồn nước phụ thuộc chặt chẽ vào đặc điểm, thành phan hóa học của nguồn nước, chế độ thủy văn và địa hình cư

trú Một số loại có ý nghĩa về chỉ thị 6 nhiễm nguồn nước như: vi khuẩn, vi khuẩn

di đưỡng, vi khuẩn hiểu khí, vi khuẩn ki khí, vi khuẩn tự đưỡng, siêu vi trùng, tao

1.8 O nhiễm môi trường nước

1.81 Khái niệm

Môi trường nước có thé bị nhiễm ban hay bị 6 nhiễm Nhiễm bản có thé là màusắc thay đôi nhưng chưa gây hai, còn ô nhiễm có nghĩa là đã vượt qua mức độ an

toàn cho phép Một môi trường nước bị ô nhiễm có thẻ là ô nhiễm do nước dùng dé

uống nhưng chưa 6 nhiễm với tắm giặt Một môi trường nước là 6 nhiễm cho sinh hoạt nhưng tốt cho sản xuất nông nghiệp sản xuất công nghiệp Nhưng ngược lại môi trường nước ô nhiễm cho công nghiệp, nông nghiệp thì cũng ô nhiễm cho nước

sinh hoạt và nước uống Ô nhiễm có thé do các nguyên nhân sau gây ra :

1.8.2 Nude thai sinh hoạt từ khu dan cư

Nguôn nước thải này từ các hộ gia đình, bệnh viện, trường học, khách sạn Nó

là kết quả của việc sử dung nước cho cuộc sống của con người Nước thải ở mỗi

cụm đân cư khác nhau sẽ có chất lượng 6 nhiễm khác nhau phụ thuộc vao điều kiện sông, khối lượng nước sử dụng Nước thải dân cư đô thị khác nông thôn miền núi khác đồng bằng Nhưng nhìn chung nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ

dé bị phân hủy khá cao Các chất đó có thé là protein, dau mỡ, chất béo, các chất

phú dưỡng, các vi trùng Chính trong nước có nhiều chất hữu co dé bị phân giải và

bán phân giải nên có mùi rất đặc trưng Theo S.Jareirala (1985) thì khối lượng nước

thải con người tạo ra trong một ngày :

- Tổng số chất rin: 170-220 g/người/ngày

- Rac vô co: §5-ISkg/người/ngày

Trang 32

Như vậy tạo ra lượng BOD là 45-54 mg/l/ngày, ngoải ra trong nước thải

của một người có tong số vi khuẩn 109-1010 con/100ml, vi khuẩn E.coli

106-109 con, trứng giun san 103 con/100ml, virut 102-104 con/100ml.

1.8.3 Nước thai công nghiệp

Nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp có đặc điểm

chung và phụ thuộc vào từng nghành sản xuất, qui trình công nghệ Ví dụ :

nước thải chế biến thực phẩm thì có chứa nhiều hữu cơ dé phân giải, banphân giải Nước thải của xí nghiệp sản xuất pin-acquy có nồng độ Pb cao

Nước thải nghành thuộc da, phẩm nhuộm có chứa chất hữu cơ và kim loại

nang

1.8.4 Nước chảy tràn mặt đất

Khi cháy qua mặt đất, dong nước hòa tan và cuốn theo các chất gây 6 nhiễm như chất rắn, dầu mỡ, phân bón, thuốc trừ sâu, chất hữu cơ Nếu nước chảy qua đường phố, khu đân cư bị ô nhiễm loại gì thì nước cũng bị ô nhiễm

Nước mặn do thay triều hay do các mỏ muối khi hòa lẫn trong nước làm cho

nước bị nhiễm nồng độ clo và natri khá cao Khi nồng độ mudi trong nước > Ig/1 là các vi sinh vật bị anh hưởng, > 4g/1 là cây trồng ảnh hưởng và >8¢/l là

hầu hết các thực vật đều bị chất, trừ thực vật rừng ngập mặn

Trang 33

1.8.5.3 O nhiễm nguồn nước do vi khuẩn gây bệnh

Như ta đã biết trong thành phan môi trường nước gồm rất nhiều vi khuẩn và

trứng giun san Tuy nhiên, nghành môi trường xác định 6 nhiễm vẻ vi trùng thành

3 nhóm:

Y Nhóm Coliform: đại điện cho E.Coli.

¥ Nhóm Steptococci đặc trưng Steptococcus faecalis.

VY Nhóm Clostridia khử sulphit đặc trưng 1a Clostridium perfringens.

Nguồn nước bị 6 nhiém chủ yêu của các vi trùng là từ chất thải của con người và

đông vật sẽ gây ra một số bệnh đường ruột.

1.8.5.4 O nhiễm nguồn nước do kí sinh trùng

Các chất này thường có trong nước thải công nghiệp, hoặc từ nước thải của vùng nông-lâm nghiệp có sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón ma điện hình là các hợp chất phenol và dẫn xuất của chúng Các hợp chất này làm cho nước có mùi đặc

trưng gây hại cho hệ sinh thai môi trường và gây độc cho con người như gây ung

thư Các thuốc bảo vệ thực vật trong đó có photpho hữu co, clo hữu co, phenol

axit hầu hết đều có độc tính cao khi hòa tan trong môi trường nước, chúng thường

gây độc Tiêu chuân đối voi thủy san, clo hữu co<0,1g/l, photpho hữu cơ< 0.2g/1

Các chất hữu cơ này có độc tính cao và thường bên vững trong môi trường nước và

có khả năng tích lũy trong cơ thé của thủy sinh vật Vi dụ, có thé tích lũy trong cơ

thê cá, sau đó người ăn phải cá bị ngộ độc.

1.8.5.5 Ô nhiễm các chất vô cơ

Loại 6 nhiễm này rất phô biến ngoài các ion, có thé có một số nguyên tổ độc tính rất cao như thủy ngân, chì, cadimi, brom, clo, asen Các kim loại này xuất phat tir

nguôn nước thải công nghiệp luyện kim, sản xuất acqui Các linh kiện điện tử, công

nghệ kĩ thuật cao

1.8.5.6 Ô nhiễm chất rắn

Trang 34

Môi trường nước bi 6 nhiễm bởi các chất rắn từ đất hoặc chảy tràn trên be mat

hay từ nước thai công nghiệp, nước thải sinh hoạt,

1.8.6 Hiện tượng nước bị ô nhiễm

1.8.6.1 Màu sắcMàu sắc của nước là sự biểu hiện của sự ô nhiễm Nước tự nhiên sạch khôngmàu, nếu nhìn sâu vào bè dày nước cho ta cảm giác xanh nhẹ, đó là sự hấp phụ chọnlọc các bước sóng nhất định của ánh sáng mặt trời Ngoài ra, màu xanh còn gây bởi

sự hiện diện của tảo ở trạng thái lơ lừng Màu xanh đậm, hoặc có váng trang, đó là

biểu hiện trạng thái thừa đỉnh dưỡng hoặc phát triển quá mức của thực vật ndi vàsản pham phân hủy thực vật chết Trong trường hợp này do nhu câu sự phân hủy

háo khí cao, dẫn đến hiện tượng thiểu oxi.

Nước có màu vàng ban do sự xuat hiện axit humic (axit min) Nhiều loại nướcthải của các nhà máy, công xưởng, lò mỗ có nhiều màu khác nhau Các màu sắc cóảnh hưởng tới ánh sáng mặt trời chiếu xuống dẫn đến hậu quả khôn lường cho các

hệ sinh thái nước Nhiều màu sắc do hóa chất nên gây độc cho các sinh vật nước

1.8.6.2 Mùi và vị

Môi trường nước tinh khiết không mùi, không vị nhưng khi bị ô nhiễm thường

có mùi, do các chất hữu cơ phân giải yếm khí tạo nên mùi hôi tanh của FeS, CH¡,H;S hoặc có mùi từ các chất hóa học, đầu mỡ từ nước thái công nghiệp Trong đó,

sự phân giải yêm khí xác bã động vật, rác đóng vai trò quan trọng tạo mùi.

Nước thải công nghiệp chứa nhiều hợp chất hóa học làm cho nước có vị khôngtốt và đặc trưng, như các mudi của sắt, mangan, clo tự do, sunfithidro các phenol

và hidrocacbon không no Nhiều chất chỉ với một lượng nhỏ đã làm vị xấu đi Các

quá trình phân giải chất hữu cơ, rong, tảo đều tạo nên những sản phâm làm cho

nước có vị khác thường Do vậy, khi nước bi ô nhiễm, vị của nó biến đôi làm cho

giá trị sử dụng nước giảm nhiêu

Trang 35

Mùi của nước là một đặc trưng quan trọng về mức độ 6 nhiễm nước bởi chất gây

mùi như: ammoniac, phenol, clo tự đo, các sunfua, các xianua Mùi của nước cũng

gắn liền với sự có mặt của nhiều hợp chất hữu cơ như dầu mỡ, rong tảo và các chất

hữu cơ đang phân rã Một số vi sinh vật cũng làm cho nước có mùi như động vật đơn bào Dinobryon và tảo Volvox gây mùi tanh cá Các sản phâm phân hủy protein

trong nước thải có mùi hôi thối

1.8.6.3 Độ đục

Một đặc trưng vật lí chủ yếu của nước thải sinh hoạt và các loại nước thải công

nghiệp là độ đục lớn Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, những chất này có kích

thước rất khác nhau, từ cỡ hạt keo đến những phân tán thô, phụ thuộc vào trạng thái

xáo trộn của nước Nước đục do các nguyền nhân sau:

*ˆ Lan bụi và các hóa chất ở dạng hạt rắn

Y Làm phân tán các hạt dat do cân bằng điện tích của phức hệ hap thu dat bi

phá vỡ.

Vv Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ các kim loại độc và các vi sinh

vật gây bệnh lên bề mặt của chúng Nếu lọc không kĩ, vẫn sử dụng thì rất nguy hiém cho người và động vật.

Mặt khác, độ đục lớn thì khả năng xuyên sâu của ánh sáng bị hạn chế, nên quá

trình quang hợp trong nước giảm, nông độ oxi hòa tan trong nước bị giám, nước trở

nên yêm khí.

1.8.6.4 Nhiệt độ

Nguôn gốc gây ô nhiễm lả do nước thải từ các bộ phận làm nguội của các nhà

máy phát điện, do việc đốt các vật liệu bên bờ sông, ho Nước thai nay thường có

nhiệt độ cao hơn từ 10-15°C so với nước đưa vao lam nguội ban đầu Nhiệt độ nước

tăng dẫn đến giảm ham lượng oxi và tăng nhu cầu oxi của cá lên 2 lần Nhiệt độtăng xúc tiền sự phát triển các sinh vật phù du Trong nước ở ao hồ thường xảy ra

hiện tượng “nở hoa” làm thay đôi màu sắc, mùi vị của nước Ô nhiễm nhiệt gây ảnh

Trang 36

hưởng tới quá trình hô hap của sinh vật trong nước và gây chết cá vì nồng độ oxi

trong nước giảm nghiêm trọng.

Trang 37

CHƯƠNG 2: TONG QUAN VE SÁT

2.1 KHAI QUAT VE SAT

Sắt là nguyên tô phân bố rộng trong đất, đá thường ở trạng thái có độ tan thấp

Do các phản ứng hóa học, các quá trình sinh học, chúng chuyên hóa thành dạng tan,chủ yếu là sắt (ID ở dang nước ngầm Hàm lượng sắt trong nước ngầm rất khác

nhau tùy theo từng vùng, thường trong khoảng 0,5- 50mg/l Trong nước sinh hoạt,

sắt còn có nguồn gốc từ chất keo tụ sắt, ăn mòn thép và ông gang dẫn nước Sắt là

một nguyên tố có trong thành phần dinh dưỡng của cơ thể Lượng sắt cần thiết

cho cơ thể phụ thuộc vào tuổi tác, giới tính, trung bình khoảng 10-15mg/ngày.

Để hạn chế sự tích lũy sắt trong cơ thể, mức sử dụng của cơ thể được xác định

là 0,8mg/kg thể trọng trong ngày, lượng sắt được tính cho tất cả các nguồn: thức ăn, nước uống Trong nước uống lượng sắt khoảng 2mg/I sẽ không gây

ảnh hưởng độc hại đến sức khỏe Nước ngầm thiếu oxi có thế chứa 5-7mg/1 vẫn

không có màu Khi tiếp xúc với oxi sắt (II) lập tức bi oxi hóa thành Fe(OH)s, chất khó tan màu vàng nhạt Sự tồn tại của sắt trong nước thúc đẩy sự phát

triển của loài “vi khuần sat”, chúng sử dụng năng lượng oxi hóa sắt (II) thành

sat (III), xác của chúng tạo thành các lớp mỏng phủ lên bề mặt ống dẫn nước.

Sat (III) trong vùng nước chua phèn khó tạo thành hydroxit sắt mà chúng tồn

tại ở đạng phức chất với các chất hữu cơ tan, nhất là với axit humic, funvic ngay

cả khi tiếp xúc với không khí Những hợp chất này có độ bền cao và có thể bị

quang phân tạo thành sat tan.

2.2 CÁC HOP CHAT VÔ CƠ CUA ION SAT

Các hợp chat vô cơ của ion sắt hóa trị II:

FeS, Fe(OH); FeCOa, FeSO:

Các hợp chất vô cơ của ion sắt hóa trị II:

Trang 38

Fe(OH);, FeCl; trong đó Fe(OH), là chất keo tụ, để dang lang dong trong cac

bề lắng và bé lọc Vì thé các hợp chất vô cơ của sắt hòa tan trong nước hoàn toàn có

thê xử lý bằng phương pháp lý học: làm thoáng lấy oxi cia không khí dé oxi hóa sắt

hóa trị II thành sắt hóa trị IH và cho phân hủy, keo tụ Fe(OH), xảy ra hoàn toàn

trong các bé lắng, bê lọc tiếp xúc và các bé lọc

Các phức chất vô cơ của ion sắt với silicat, photphat FeSiO(OH);

Các phức chất hữu cơ của ion sắt với axit humic, funvic,

Các ion sắt hòa tan Fe(OH)", Fe(OH), tôn tại tùy thuộc vào giá trị thé oxy hóa

khử và pH của môi trường.

Các loại phức chat và hỗn hợp các ion hòa tan của sắt không thé thử bằng phương

pháp lý học thông thường, mà phải kết hợp với phương pháp hóa học Muốn khử sắt

ở dang này phái cho thêm vào nước các chất oxy hóa như: Cl’, KMnO¿, ozon đã phá

vỡ liên kết và oxy hóa sắt thành ion hóa trị II hoặc cho vào nước các chất keo tụ

FeCl:, Al;(SO;)s và kiềm hóa để có giá trị pH thích hợp cho quá trình đồng keo sắt

và phèn xảy ra triệt dé trong các bé lang, bê lọc tiếp xúc và bê lọc trong.

2.3 ANH HUONG CUA SAT DEN ĐỜI SÓNG CON NGƯỜI, DONG VATĐối với người và động vat có thân nhiệt ôn định, sắt ít gây độc tuy nhiên khi

nông độ sắt cao sẽ làm cho nước có màu vàng và mùi tanh khó chịu.

Trang 39

Sắt kết tủa ở dang hidroxit gây 6 ban quan áo khi giặt và các dung cụ trong gia

đình với nông độ lớn hơn 0,3mgil Mùi và vị của sắt hau như không cảm nhận được

ở mức 0,3mg/I Nông độ I-3mg/l trong nước giếng yếm khí có thé chấp nhận cho

mục đích sinh hoạt về phương điện tinh độc hai.Tuy vậy về mặt cảm quan thì yêu

câu nông độ thấp hơn, nó không những làm 6 ban quan áo dụng cụ mà cả loại thức

ăn, rau quả khi nau nướng, gây mùi tanh khó chịu cho đồ uống, phản ứng với tannin

từ các nguôn rau, quả, chè gây màu mực đen.Tiêu chuẩn giới hạn cho phép của các

nước EU là 0.2mg/1 của WHO là 0.3mg/1.

Với động vật biến nhiệt: thỏ bị ngộ độc khi hàm lượng Fe là §90mg/kg thé trong, với chuột là từ 984-1986me/kg thê trọng.

2.4 SAT VÀ SỰ CHUYÊN HÓA SÁT TRONG MOI TRƯỜNG

Sắt là một nguyên tô kim loại rất phô biến trong tự nhiên, nông độ trung bình củasắt trong đất khoảng 4%, trong vỏ trái đất là 4,1% Trong tự nhiên sắt thường tôn tại

ở dang hợp chất hóa trị 2 hoặc 3 (Fe”",Fe"")

O điều kiện pH và pE thích hợp trong môi trường, các hợp chất sắt Fe giảm rat

rõ rệt, trong khi đó các hợp chất Fe’* do tạo thành liên kết phối trí với các tác nhân vòng lại rất bên Các phức chat sắt và các phan ứng trao đôi phối tử đóng vai trò

quan trọng trong quá trình vận chuyền oxi trong cơ thẻ sóng, cụ thẻ là hồng cau

Trong dung dich nước có độ axit cao, các ion Fe** hyrat sẽ tạo thành các cation

Fe** mà biéu hiện là các phan tạo thành liên kết Fe-O Sự phân cực hóa của liên kếtion trong phân tử nước sẽ tạo điều kiện cho sự phân hủy các proton, đẫn đến cânbằng phân ly sau:

Cation sắt (IID có thé tham gia quá trình oxy hóa:

Trang 40

[Fe(OH:)„¡„]” <> |(H;O); Fe(OH;) Fe(OH;)4,,j” + 2H30%

Phản ứng trên rất phức tạp và là nguyên nhân gây nên quá trình khử proton hóa

và khử hydrat hóa dẫn đến hình thành cau trúc oligo mà thành phan của nó phụ thuộc vào giá trị pH và hàm lượng sắt trong dung địch Một liên kết dưới dang dung

địch hydroxit Fe** với độ polymer hóa cao xuất hiện như một sản phâm cuối cùng.

Dạng Fe(OH), mô tả thành phần về mặt gần đúng vì hệ SỐ tỈ lệ của các kết tủa mới

luôn luôn dao động Trong quá trình lão hóa, các FeO(OH) tạo thành các polume

vôi cầu hydro và oxo.Trong quá trình phân hủy lại tiến hành qua các bậc trung gian

có tính keo, có thé bên qua các phối tử hữu cơ (axit humic) Người ta cho rằng,vòng tuần hoàn của Fe qua sông ra biển với lượng 10° triệu tắn/năm, trong đó trên95% ở dang keo phân tán với đặc tính hap phụ

Độ hòa tan của Fe(OH), thấp hơn nhiều so với Fe(OH)› Tương tự như vậy vớicác loại muỗi sắt, ví dụ như photphat Fe ở điều kiện yếm khí trong nước ngầm, lớpcặn lắng và đất đều có xu hướng chuyên hóa rất nhanh thành các ion sắt hoặc tạo

nên những anion kết tủa qua Fe”” Fe** Ngược lại trong hệ thong bão hòa oxy thì

nông độ Fe”” rất nhỏ

: an ^ ms 3 zẽ ã ses a :£

Trong nước tự nhiên, nông độ Fe ” nói chung không cao Đôi với phan ứng:

FeO(OH),,, + 4H:O + H' —> [Fc(OH;)4(OH)›],;,°

Tiêu đề	Xác định hàm lượng sắt hòa tan trong nước bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-Phenaltrolin
Tác giả	Trần Tuấn Anh
Người hướng dẫn	ThS. Trần Thị Lộc
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Hóa học
Thể loại	Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	78,92 MB

Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Xác định hàm lượng sắt hòa tan trong nước bằng phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-Phenaltrolin

O nhiễm nguồn nước do kí sinh trùng

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH SAT