ĈҤI HӐC THÁI NGUYÊN TRѬӠNG ĈҤI HӐC NÔNG LÂM TS NGUYӈN TUҨN ANH (Chӫ biên) TS ĈӚ THӎ LAN, TS NGUYӈN THӂ HÙNG Giáo trình PHÂN TÍCH MƠI TRѬӠNG NHÀ XUҨT BҦN NÔNG NGHIӊP Hà Nӝi - 2008 http://www.ebook.edu.vn LӠI MӢ ĈҪU Môi tr˱ͥng v̭n ÿ͉ chung cͯa nhân lo̩i ÿang ÿ˱ͫc toàn th͇ giͣi ÿ̿c bi͏t quan tâm Nhi͉u n˯i th͇ giͣi ͧ Vi͏t Nam môi tr˱ͥng ÿang b͓ suy thoái, tài nguyên thiên nhiên trͧ nên c̩n ki͏t, h͏ sinh thái m̭t cân b̹ng, ch̭t l˱ͫng cu͡c s͙ng suy gi̫m Nhu c̯u ÿào t̩o chuyên gia v͉ nghiên cͱu b̫o v͏ môi tr˱ͥng ͧ n˱ͣc ta hi͏n r̭t c̯n thi͇t Môn h͕c Phân tích mơi tr˱ͥng mơn h͕c nh̹m cung c̭p nhͷng ki͇n thͱc c˯ b̫n nh̭t v͉ c˯ sͧ cͯa m͡t s͙ ph˱˯ng pháp phân tích mơi tr˱ͥng ph͙ bi͇n th͇ giͣi m͡t s͙ ph˱˯ng pháp ḽy m̳u, b̫o qu̫n m̳u, phân tích m̳u ÿánh giá k͇t qu̫ cͯa s͙ li͏u phân tích cho sinh viên chun ngành khoa h͕c mơi tr˱ͥng Giáo trình tài li͏u tham kh̫o cho nhͷng nhà qu̫n lý mơi tr˱ͥng, nhͷng kͿ thu̵t viên phân tích phịng thí nghi͏m khoa h͕c ÿ̭t, sinh h͕c, hố h͕c mơi tr˱ͥng Giáo trình phân tích mơi tr˱ͥng ÿ˱ͫc t̵p th͋ tác gi̫ cͯa tr˱ͥng Ĉ̩i h͕c Nông Lâm Thái Nguyên biên so̩n g͛m ch˱˯ng, ÿ˱ͫc phân công nh˱ sau: - TS Nguy͍n Tṷn Anh biên so̩n ch˱˯ng 1, 3, 4, - TS Ĉ͟ Th͓ Lan biên so̩n ch˱˯ng 6, - TS Nguy͍n Th͇ Hùng biên so̩n ch˱˯ng Các tác gi̫ cám ˯n s giúp ÿͩ v͉ tài li͏u ÿóng góp ý ki͇n cho vi͏c biên so̩n cu͙n giáo trình cͯa ÿ͛ng nghi͏p ͧ vi͏n nghiên cͱu, trung tâm phân tích th̯y giáo khoa Tài ngun Môi tr˱ͥng, tr˱ͥng Ĉ̩i h͕c Nông Lâm Thái Nguyên Trong q trình biên so̩n, chúng tơi ÿã tham kh̫o nhi͉u tài li͏u gi̫ng d̩y k͇t qu̫ nghiên cͱu có liên quan ÿ͇n phân tích mơi tr˱ͥng ͧ ngồi n˱ͣc Tuy ÿã có nhi͉u c͙ g̷ng, song ch̷c ch̷n khơng tránh kh͗i nhͷng thi͇u sót T̵p th͋ tác gi̫ mong nh̵n ÿ˱ͫc s góp ý cͯa th̯y giáo, sinh viên ÿ͡c gi̫ ngồi n˱ͣc ÿ͋ giáo trình ngày ÿ˱ͫc hồn thi͏n h˯n Các tác giҧ http://www.ebook.edu.vn Phҫn NHӲNG VҨN Ĉӄ CHUNG Chѭѫng MӢ ĈҪU 1.1 Môi trѭӡng Môi trѭӡng bao gӗm tҩt cҧ yӃu tӕ lý hӑc, hoá hӑc, chҩt hӳu cѫ vơ cѫ cӫa khí quyӅn, thҥch quyӇn ÿҥi dѭѫng Môi trѭӡng sӕng tұp hӧp ÿiӅu kiӋn xung quanh có ҧnh hѭӣng ÿӃn cѫ thӇ sӕng, ÿһc biӋt ngѭӡi Môi trѭӡng quyӃt ÿӏnh chҩt lѭӧng sӵ tӗn tҥi cӫa cuӝc sӕng Mӝt sӕ nhà nghiên cӭu ÿã sӱ dөng thuұt ngӳ "vi môi trѭӡng" ÿӇ chӍ rõ môi trѭӡng chӭc (functional environment), nghƭa môi trѭӡng riêng biӋt cӫa cá thӇ ÿһc biӋt Theo nghƭa ÿen, thuұt ngӳ liên quan ÿӃn môi trѭӡng nhӓ, nghƭa môi trѭӡng trӵc tiӃp ҧnh hѭӣng cӫa cá thӇ 1.2 Phân tích mơi trѭӡng Phân tích mơi trѭӡng có thӇ ÿѭӧc ÿӏnh nghƭa sӵ ÿánh giá môi trѭӡng tӵ nhiên nhӳng suy thoái ngѭӡi cNJng nhѭ nguyên nhân khác gây Vì vұy, phân tích mơi trѭӡng bao gӗm quan trҳc vӅ yӃu tӕ mơi trѭӡng nói chung Ĉây vҩn ÿӅ rҩt quan trӑng qua ÿó có thӇ thӃ ÿѭӧc yӃu tӕ cҫn ÿѭӧc quan trҳc biӋn pháp cҫn ÿѭӧc áp dөng ÿӇ quҧn lý, giúp có thӇ tránh khӓi thҧm hoҥ sinh thái có thӇ xҭy Trong nhӳng năm gҫn ÿây, nghiên cӭu sinh thái không chӍ sӵ tiӃp cұn vӅ chҩt lѭӧng mà cҧ vӅ sӕ lѭӧng ĈӇ có thӇ hiӇu biӃt ÿánh giá vӅ mӝt hӋ sinh thái ÿòi hӓi phҧi quan trҳc ÿҫy ÿӫ sӕ biӃn ÿӝng theo không gian thӡi gian cӫa cҧ yӃu tӕ môi trѭӡng, cҧ vӅ sӕ lѭӧng chҩt lѭӧng có liên quan ÿӃn cҩu trúc chӭc cӫa hӋ Ĉó ҧnh chѫi lý, hoá sinh hӑc cӫa hӋ sinh thái 1.3 Sӵ lӵa chӑn phѭѫng pháp ÿӇ phân tích mơi trѭӡng ViӋc lӵa chӑn phѭѫng pháp quy trình phân tích mơi trѭӡng ÿịi hӓi phҧi có nhiӅu kinh nghiӋm Các phѭѫng pháp lӵa chӑn phҧi trҧ lӡi ÿѭӧc nhӳng câu hӓi sau: x Sӱ dөng phѭѫng pháp phân tích nào? x Lѭӧng mүu có ÿӫ cho nhiӅu phịng thí nghiӋm không? x YӃu tӕ hҥn chӃ sӵ phát hiӋn, ÿӝ xác cӫa phѭѫng pháp phân tích ÿѭӧc sӱ dөng? http://www.ebook.edu.vn x Ngѭӡi sӁ tiӃn hành phân tích? x Nhӳng vҩn ÿӅ cҫn ý ÿӇ tránh làm bҭn mүu trình bҧo quҧn mүu x Các chӍ tiêu cҫn phân tích ÿӇ phҧn ánh thӵc tӃ khҧ ÿӝc hҥi cӫa môi trѭӡng? Hàm lѭӧng hay dҥng tӗn tҥi cӫa nguyên tӕ hoá hӑc? l.4 Giá trӏ cӫa sӕ liӋu phân tích mơi trѭӡng Cơng viӋc khó khăn ÿӕi vӟi nhà nghiên cӭu phҧi xác ÿӏnh ÿѭӧc nhӳng chӍ tiêu phân tích cҫn thiӃt ViӋc xác ÿӏnh thành phҫn nguyên tӕ ÿӫ hay cҫn phҧi phân tích phân tӱ hay nhóm chӭc cӫa chҩt? Ví dө: Khi phân tích hàm lѭӧng tәng sӕ nguyên tӕ nhѭ: Hg, Pb, P, có thӇ sӁ khơng ÿánh giá hӃt ÿѭӧc tiӅm gây hҥi cho sӭc khӓe ngѭӡi ĈiӅu cNJng tѭѫng tӵ nhѭ viӋc ÿánh giá mӕi quan hӋ giӳa hàm lѭӧng tәng sӕ cӫa chҩt ӣ ÿҩt vӟi khҧ sӱ dөng cӫa trӗng ChӍ có mӝt phҫn hàm lѭӧng tәng sӕ dӉ tiêu ÿӕi vӟi thӵc vұt Do vұy vҩn ÿӅ khó khăn sӱ dөng phѭѫng pháp hoá hӑc ÿӇ phҧn ánh ÿúng hoҥt ÿӝng cӫa hӋ rӉ thӵc vұt Trên thӵc tӃ kӃt quҧ thѭӡng rҩt hҥn chӃ Ví dө ÿӕi vӟi rau diӃp (lettuce), hàm lѭӧng chì có quan hӋ vӟi lѭӧng chì chiӃt rút tӯ ÿҩt bҵng HNO3 im Trong vӟi yӃn mҥch (Oat), hàm lѭӧng chì lҥi tѭѫng quan vӟi chì chiӃt rút bҵng HNO3 0,01M hoһc CH3COONH4 1M ViӋc phun dung dӏch CuSO4 lên hoһc ÿҩt làm tăng hàm lѭӧng ÿӗng lúa mì, nhѭng hàm lѭӧng ÿӗng lҥi khơng có tѭѫng quan vӟi lѭӧng ÿӗng dӉ tiêu ÿѭӧc xác ÿӏnh dung dӏch chiӃt rút CH3COONH4 1M, axit mҥnh hoһc chҩt tҥo phӭc (EDTA) Mһc dù có nhӳng hҥn chӃ nhҩt ÿӏnh, viӋc quan trҳc yӃu tӕ riêng biӋt vүn cҫn ÿѭӧc tiӃn hành nhѭ xác ÿӏnh vùng bӏ ô nhiӉm ÿӇ ghi nhұn thay ÿәi vӅ mӭc ÿӝ chҩt ô nhiӉm dүn liӋu cӫa yӃu tӕ bên ngồi nhѭ: gió, mѭa, ÿӏa hình ĈӇ nghiên cӭu xu hѭӟng biӃn ÿәi có thӇ xác ÿӏnh mӝt chuӛi quan trҳc Ví dө: sӕ liӋu ӣ bҧng 1.1 ÿѭa mӭc ÿӝ ô nhiӉm ӣ loҥi chӍ thӏ ÿã ÿѭӧc phân tích B̫ng 1.1 ̪nh h˱ͧng cͯa h˱ͣng tͳ ngu͛n ÿ͙i vͣi s tích luͿ cͯa ion kim lo̩i m̳u ĈiӇm lҩy mүu Pb (ppm) A ȼ ɋ D Zn (ppm) A ȼ ɋ D Mүu Cӓ Ĉӏa y Rêu Ĉҩt 10 49 86 150 130 1528 - 120 1200 - 270 230 102 146 350 270 675 1135 - 1213 4870 - 450 416 http://www.ebook.edu.vn Cd (ppm) A ȼ ɋ D 13 9 68 83 - 93 137 - 7,1 7,7 Sӕ liӋu bҧng 1.1 cho thҩy mӭc ÿӝ ô nhiӉm thay ÿôi theo hѭӣng ÿӏa lý (hѭӟng A,B,C,D) Tuy nhiên nӃu viӋc lӵa chӑn có ÿӏnh hѭӟng sӁ cho thҩy mӭc ÿӝ nhiӉm so vӟi vùng khác Nhӳng quan trҳc tѭѫng tӵ cNJng có thӇ ÿѭӧc áp dөng vӟi mơi trѭӡng nѭӟc Nhѭng viӋc phân tích ÿѫn thuҫn mүu nѭӟc lӑc sӁ hҥn chӃ ý nghƭa cӫa sӕ liӋu phân tích Trên thӵc tӃ chҩt lѫ lӱng chҩt lҳng ÿӑng ӣ hӗ nѭӟc có thӇ giҧi phóng n chҩt ÿӝc hҥi chuӛi thӭc ăn hoһc ÿӡi sӕng cӫa sinh vұt thuӹ sinh Cһn lѫ lӱng thѭӡng nhӳng hӛn hӧp phӭc tҥp bao gӗm chҩt hӳu cѫ, vô cѫ phӭc hӳu cѫ - vô cѫ Giӳa chúng lҥi có sӵ tѭѫng tác khác nhѭ keo xét nѭӟc mһn có thӇ hҩp phө 2,5% axit mùn Sӵ có mһt cӫa axit humic sӁ làm tăng khҧ hҩp phө cӫa chҩt lѫ lӱng Sӵ thay ÿәi cӫa chҩt ÿiӋn ly sӁ làm thay ÿәi qua trình (trong nѭӟc ngӑt lѭӧng axit humic ÿѭӧc hҩp phө nhӓ hѫn 0,4% Do vұy tҥi nѫi tiӃp giáp giӳa vùng nѭӟc ngӑt nѭӟc mһn (vùng cӱa sơng) sӁ có sӵ biӃn ÿәi ÿӝt ngӝt vӅ sӵ phân bӕ cӫa kim loҥi nһng giӳa pha rҳn lӓng Vì sinh vұt biӇn có xu hѭӟng tích luӻ kim loҥi nһng sӕng mӝt trѭӡng ô nhiӉm nên chúng có thӇ ÿѭӧc coi nhѭ vұt chӍ thӏ Các sӕ liӋu có thӇ so sánh vӟi kӃt quҧ ÿiӅu tra trung bình ÿӝng vұt giáp xác (tôm, cua ) Ĉӕi vӟi thӵc vұt hàm lѭӧng lӟn kim loҥi cӫa mӝt sinh vұt có biӃn ÿӝng lӟn (hàng chөc lҫn) so vӟi vӏ trí tѭѫng ÿӕi cӫa ÿӕi vӟi nguӗn nhiӉm, nhѭng hàm lѭӧng tѭѫng ÿӕi әn ÿӏnh vùng lҩy mүu có sӵ khác lӟn so vӟi giá trӏ ÿã ÿѭӧc xác ÿӏnh Tҥi mӝt nѫi xác ÿӏnh sӵ dao ÿӝng hàm lѭӧng cӫa mӝt chҩt có thӇ 20% Vì vұy sӵ khác ӣ nhӳng nѫi khác phҧi lӟn hѫn ÿӇ sӕ liӋu thӕng kê có ý nghƭa Ȗ 1.5 Ҧnh hѭӣng cӫa cân bҵng Các sӕ liӋu bҧng 1 ÿѭӧc xem xét cѫ sӣ cân bҵng nhѭ dѭӟi ÿây: Vì rêu vұt bám nên sӵ tích luӻ ion kim loҥi có thӇ trѭӟc hӃt tӯ bөi xung quanh Vì vұy, hàm lѭӧng cӫa mӝt sӕ chҩt có thӇ bi giҧm nѭӟc mѭa rӱa trơi Các mӑc ÿҩt có khҧ sӱ dөng chҩt rҩt khác phө thuӝc vào tính chҩt cӫa ÿҩt Khҧ hҩp phө chҩt cӫa cNJng bӏ giҧm sút có sӵ cҥnh tranh giӳa thҩt hҩp thu NӃu hӋ thӕng khơng q phӭc tҥp, q trình hҩp thu chҩt có thӇ ÿѭӧc biӃu diӉn bҵng phѭѫng trình tốn hӑc nhѭ sau: (x/m)a = k1.Ca.Sv/(1+k1Ca + k2Cb+ k3Cc+ ) http://www.ebook.edu.vn Trong ÿó: (x/m)a: sӕ lѭӧng mà lồi a hút thu 1g chҩt; Sv: Giá trӏ cӵc ÿҥi (hoһc bão hoà); CaCbCc: hàm lѭӧng cӫa loài cҥnh tranh a, b, c; k1 k2 k3: hӋ sӕ hút thu tѭѫng ӭng; Trong trѭӡng hӧp k2Cb hoһc k3Cc>> k1Ca (x/m)a sӁ giҧm rҩt mҥnh Các trình hӋ thӕng cân bҵng ÿѭӧc trình bày ӣ hình 1.1 Vai trị quan trӑng hӋ thӕng sӵ hoҥt ÿӝng cӫa vi khuҭn, nhѭ ӣ trѭӡng hӧp ô nhiӉm thuӹ ngân (Hg) Sӱ chuyӇn hoá giӳa hӧp phҫn thuӹ ngân vơ có thành ion metyl thuӹ ngân (CH3Hg+) xҧy rҩt phә biӃn ӣ tҫng mһt cӫa chҩt trҫm tích hoһc phҫn hӳu cѫ lѫ lӱng Tӕc ÿӝ chuyӇn hố phө thuӝc vào q trình thuӹ ngân xâm nhұp vào chҩt hӳu cѫ Dҥng liên kӃt hӳu cѫ - kim loҥi sӁ nhanh chóng ÿѭӧc cá thӵc vұt sӱ dөng, chúng có xu hѭӟng tích luӻ cѫ thӇ sinh vұt Sӵ tích luӻ Hg hӋ thӕng hӗ hoһc vùng cӱa sӕng nhѭ sau: Chҩt trҫm tích chӭa 90 - 99% thuӹ ngân (khoҧng 10% CH3Hg+), pha nѭӟc tӯ ÿӃn 10% (hҫu hӃt ӣ dҥng liên kӃt vô cѫ vӟi chҩt lѫ lӱng), sinh vұt < 0,1%(chӫ yӃu CH3Hg+) Ĉһc biӋt loҥi giáp xác sinh quyӇn biӃn (nhѭ trai, sô tơm, cua ) có khҧ tích luӻ thuӹ ngân rҩt cao Mӝt sӕ vi khuҭn có khҧ chӕng chӏu vӟi nӗng ÿӝ Hg cao có thӇ chuyӇn http://www.ebook.edu.vn hoá hӧp chҩt hӳu cѫ - thuӹ ngân thӕng dҥng thuǤ ngân tӵ khơng hịa tan Hѫn nӳa ÿiӅu kiӋn kӷ khí, vi khuҭn khӱ sunphat cNJng có khҧ sinh hiÿrosunfua ÿӇ cӕ ÿӏnh Hg2+ dѭӟi dҥng sunfua, vi khuҭn khơng chuyӇn hố hӧp chҩt thành metyl thuӹ ngân Xem xét cân bҵng phӭc tҥp hҫu hӃt hӋ thӕng tӵ nhiên, ÿiӅu cҫn lѭu ý không chӍ viӋc lӵa chӑn chӍ thӏ mà cịn khó khăn cơng viӋc lҩy, vұn chuyӇn bҧo quҧn mүu Vì lý thuyӃt, ÿiӅu cҫn thiӃt làm ngӯng trӋ tҩt cҧ q trình hố hӑc cNJng nhѭ sinh hӑc bҵng phѭѫng pháp thích hӧp Các qúa trình biӃn ÿәi sӁ ÿѭӧc giҧm tӟi mӭc tӕi thiӇu ӣ nhiӋt ÿӝ thҩp hoһc sӱ dөng nhӳng phịng thí nghiӋm di ÿӝng Tuy nhiên tӗn tҥi mӝt vҩn ÿӅ hӋ thӕng cân bҵng tӵ nhiên luôn bӏ xáo trӝn Ví dө nhѭ lҩy mӝt mүu nѭӟc ӣ phía trҫm tích (hoһc tách chҩt lѫ lӱng) sӁ làm cho mӝt hӧp phҫn hoһc chҩt hoà tan thiӃt lұp mӝt cân bҵng mӟi Tuy nhiên, vӅ mһt tәng sӕ vүn không thay ÿәi sӕ dүn liӋu cho sӵ ô nhiӉm Vҩn ÿӅ tiӃp theo cҫn ý ÿӇ ÿánh giá mӭc ÿӝ ô nhiӉm phҧi lӵa chӑn phѭѫng pháp phân tích có ÿӝ xác thích hӧp cҫn ÿѭӧc tiӃn hành thӡi gian nhҩt ÿӏnh http://www.ebook.edu.vn Chѭѫng ĈӜ CHÍNH XÁC VÀ ĈӜ TIN CҰY CӪA PHÉP PHÂN TÍCH 2.1 Bҧo ÿҧm kiӇm sốt chҩt lѭӧng phân tích mơi trѭӡng Bҧo ÿҧm kiӇm sốt chҩt lѭӧng ÿịi hӓi tҩt cҧ phịng thí nghiӋm phҧi tn thӫ theo hѭӟng dìm ÿã ÿѭӧc ÿѭa ÿӇ ÿҧm bҧo kӃt quҧ phân tích có ÿӝ tin cұy cao Bҧo ÿҧm chҩt lѭӧng thông qua hàng loҥt nguyên tҳc sӵ giám sát chһt chӃ ÿӇ ÿӝ xác cӫa kӃt quҧ phân tích có ÿӝ tin cұy tính pháp lý cao Vҩn ÿӅ bҧo ÿҧm chҩt lѭӧng bao gӗm cҧ viӋc lҩy mүu lo quҧn mүu cӫa phịng thí nghiӋm trách nhiӋm cNJng nhѭ kӻ cӫa cá nhân phân tích ngѭӡi chӏu trách nhiӋm Vӟi ý nghƭa rӝng hѫn cҧ kӃ hoҥch cNJng ÿѭӧc bao gӗm viӋc kiӇm sốt chҩt lѭӧng KiӇm sốt chҩt lѭӧng phịng thí nghiӋm bao gӗm: tài liӋu phѭѫng pháp tiêu chuҭn phép thӱ, chuҭn bi ÿѭӡng chuҭn kiӇm tra thѭӡng xuyên thuӕc thӱ, máy móc, xác ÿӏnh ÿӝ xác ÿӝ tin cұy cӫa phép phân tích, chuҭn bӏ sѫ ÿӗ kiӇm tra Chu̱n b͓ ÿ˱ͥng chu̱n: Các ÿѭӡng chuҭn ÿѭӧc xây dөng cѫ sӣ phép ÿo màu hoһc sҳc ký khí ӣ nӗng ÿӝ khác ÿѭӧc chuҭn bi hàng ngày trѭӟc phân tích mүu NӃu kӃt quҧ ÿo có sai sӕ 15% cҫn phҧi xây dөng lҥi ÿѭӡng chuҭn 2.2 Sai sӕ ÿӝ xác Sai sӕ ÿѭӧc thӇ hiӋn qua kӃt quҧ phân tích cӫa lҫn lһp lҥi NӃu mӝt mүu ÿѭӧc phân tích lһp lҥi nhiӅu lҫn mӝt ÿiӅu kiӋn kӃt quҧ cNJng sӁ khác sai sӕ thí nghiӋm hoһc thao tác Các kӃt quҧ sӁ phân bӕ mӝt cách ngүu nhiên xung quanh mӝt giá trӏ trung bình giá trӏ trung bình cӝng cӫa phép ÿo Khi kӃt quҧ ÿo phân bӕ nhѭ dáng hình quҧ chng ÿѭӧc gӑi ÿѭӡng cong phân bӕ chuҭn hoһc ÿѭӡng Gauss (Gaussian Curve) nhѭ hình 2.1 (trong nhiӅu mүu mơi trѭӡng bӏ nhiӉm bҭn kӃt quҧ sӁ không theo sӵ phân bӕ chuҭn) x Giá trӏ trung bình (x) ÿѭӧc tính bҵng ¦ (x: giá trӏ ÿo; n: sӕ lҫn ÿo) n http://www.ebook.edu.vn Ĉӝ lӋch chuҭn (S) sӁ xác ÿӏnh chiӅu rӝng cӫa ÿӗ thӏ phân bӕ ÿѭӧc tính nhѭ sau: Trong trѭӡng hӧp hàm phân bӕ chuҭn thӭ 68,27% diӋn tích nҵm khoҧng x r 1S; 95,45% nҵm khoҧng x r 2S 99,70% nҵm khoҧng x r 3S Giá trӏ 3S xung quanh giá trij trung bình giӟi hҥn dѭӟi ÿӗ thij kiӇm tra Tҩt cҧ giá trӏ nҵm x r 3S ÿѭӧc xem ÿӝ khơng bình thѭӡng ĈiӅu chӭng tӓ rҵng có vҩn ÿӅ ÿó q trình phân tích cҫn phҧi ÿѭӧc xem xét Ĉӝ lӋch chuҭn cNJng có thӇ ÿѭӧc tính theo cơng thӭc nhѭ sau: n: sӕ phép ÿo Mһc dù sƭ sӕ hoһc kӃt quҧ phân tích lһp lҥi có thӇ ÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi dҥng cӫa ÿӝ lӋch chuҭn nhѭng ÿӝ lӟn giá trӏ phân tích có thӇ làm thay ÿәi ÿáng kӇ ÿӝ lӋch chuҭn lên giá trӏ tѭѫng ӭng Có thӇ minh hoҥ ÿiӅu qua ví dө sau ÿây: Ví dͭ 1: Hàm lѭӧng tәng sӕ hiÿrocacbon dҫu mӓ - TPH (total petroleum hiÿrocacbon, TPH) mүu bӏ nhiӉm bҭn vӟi lҫn phân tích 5,3 - 4,9 - 5,1 - 5,5 4,7 5,0 mg/l Xác ÿӏnh ÿӝ lӋch chuҭn nhѭ sau: X x2 5,3 4,9 5,1 5,5 4,7 5,0 30,5 28,09 24,01 26,01 30,25 22,09 25,00 155,45 http://www.ebook.edu.vn Ví dͭ 2: NӃu kӃt quҧ phân tích TPH mүu có giá trӏ lӟn gҩp 10 lҫn nghƭa 53 - 49 -51- 55 - 47 50 mg/l ÿӝ lӋch chuҭn sӁ là: NӃu giá trӏ ÿo ÿѭӧc lӟn hѫn, ví dө nhѭ 530 - 490 - 510 - 550 - 470 500mg/1 S = 28,6mg/l Nhѭ vұy ÿӝ lӋch chuҭn biӃn ÿәi theo ÿӝ lӟn giá trӏ ÿo ÿѭӧc khơng có ý nghƭa trӯ ÿӝ lӟn cӫa giá trӏ phân tích ÿѭӧc xác ÿӏnh trѭӟc Nói mӝt cách khác, sai sӕ phân tích sӁ ln có giá trӏ liên quan vӟi giá trӏ cӫa mүu ÿo Mӝt cách biӇu khác ÿӝ lӋch chuҭn tѭѫng ÿӕi (relative standard devlation - RSD) hoһc hӋ sӕ biӃn thiên (Coemcient of vanance - CV) Ĉây tӹ sӕ giӳa ÿӝ lӋch chuҭn giá trӏ trung binh ÿҥi sӕ: Trong ví dө ӣ trên, RSD sӁ là: Nhѭ vұy RSD ӣ hai ví dө bҵng S có sӵ khác rõ rӋt (0,29 2,8mg/l.) Mӝt cách khác biӇu thӏ sai sӕ sai sӕ chuҭn cӫa giá trӏ trung bình (M), ÿây tӹ sӕ giӳa S bұc hai cӫa sӕ lҫn ÿo (n) Trong phân tích mơi trѭӡng, thơng thѭӡng viӋc lһp lҥi nhiӅu lҫn khó thӵc hiӋn ÿѭӧc Vì vұy sai sӕ cӫa phép tính ÿѭӧc tính tốn thơng qua ÿӝ khác phҫn trăm tѭѫng ÿӕi (Relative percent difference - RPD) Tӹ sӕ ÿѭӧc xác ÿӏnh thơng qua sӵ phân tích lһp lҥi hӋ lҫn mүu mӝt ÿiӅu kiӋn xác ÿӏnh Ĉó tӹ lӋ phҫn trăm giӳa hiӋu sӕ cӫa kӃt quҧ giӳa hai lҫn phân tích vӟi giá trӏ trung bình cӝng cӫa chúng http://www.ebook.edu.vn Tính k͇t qu̫ Trong ÿó: N: nӗng ÿӝ ÿѭѫng lѭӧng cӫa muӕi FeSO4 V0, V1: thӇ tích muӕi FeSO4 dùng ÿӇ chuҭn ÿӝ thí nghiӋm trҳng chuҭn ÿӝ mүu; a: lѭӧng mүu lҩy ÿӇ phân tích (g); K: hӋ sӕ chuyӇn ÿәi tӯ mүu khơng khí sang mүu khơ tuyӋt ÿӕi; 0,39 = 3x 10-3 x 100% x 1,3; 3: ÿѭѫng lѭӧng gam cӫa C; 13: hӋ sӕ "bù" cho trình oxy hố chѭa hồn tồn chҩt hӳu cѫ phѭѫng pháp % chҩt hӳu cѫ = 2xC (%) Trѭӟc ÿây dùng hӋ sӕ 1,72 nhѭng hiӋn thҩy hӋ sӕ thích hӧp hѫn (ISRIC, 1986) Chú thích Trѭӟc chuҭn ÿӝ lѭӧng K2Cr2O7 dѭ (ӣ cҧ phѭѫng pháp) cҫn phҧi ÿӅ nguӝi dung dӏch ôxy hố, nӃu khơng mӝt phҫn Fe2+ dùng ÿӇ lѭӧng K2Cr2O7 cịn dѭ có thӇ bӏ ơxy khơng khí ơxy hố Vӟi 10ml K2Cr2O7 chӍ có thӇ ơxy hố tӕi ÿa 25mg C, vұy áp dөng phѭѫng pháp Walkley - Black cҫn hӃt sӭc ý lѭӧng mүu lҩy ÿi phân tích Ĉӕi vӟi nhӳng ÿҩt hàm lѭӧng mùn < 2,6% có thӇ lүy g mүu ÿem ÿi phân tích, nӃu hàm lѭӧng mùn cao hѫn nên lҩy 0,2g ÿҩt cịn hàm lѭӧng mùn >13,5% lѭӧng mүu lҩy 0,1 g (Lê Ĉӭc - Tҥp chí Khoa hӑc Ĉҩt, 10 - 1998) NӃu dùng chӍ thӏ ferroin (0,695g FeSO4.7H2O 1,485go phenaltrolininonohidrat (Cl2H8N2.H2O) 100 ml nѭӟc dùng giӑt chӍ thӏ - kӃt thúc chuҭn ÿӝ, màu cӫa dung dӏch chuyӇn tӯ xanh sang ÿӓ Có thӇ dùng phѭѫng pháp so màu ÿӇ xác ÿӏnh chҩt hӳu cѫ bҵng cách ÿo màu Cr tҥi bѭӟc sóng 625nm Dùng saccarozѫ(C12H22O11) làm trung dӏch chuҭn ÿӇ khӱ Cr6+ K2Cr2O11; làm dung dӏch chuҭn ÿӇ khӱ Cr6+ K2Cr2O7 thành Cr3+ 3+ http://www.ebook.edu.vn Xác ÿӏnh ÿҥm dӉ tiêu (NH4+) ÿҩt Trình t phân tích Cân gam ÿҩt ÿә vào bình tam giác, sau ÿó cho 50ml dung dӏch 2M.KCL, ÿұy nút lҥi lҳc cѫ hӑc vòng giӡ ÿӗng hӗ ĈӇ lһng ÿҩt lӑc tách ÿҩt dung dӏch cho phân tích NӃu mүu phân tích mà chѭa phân tích phҧi giӳ tӫ lҥnh giӳ Khi phân tích, lҳc ÿӅu ơng nghiӋm ÿӵng mүu lҩy 10 ml dung dӏch mүu, bӓ vào ơng nghiӋm chun dùng ÿӇ phân tích, sau ÿó phân tích bҵng máy Spectrophotometter Hố ch̭t Dung dӏch KCl M: Hoà 149 gam KCl 800 ml nѭӟc cҩt ÿә vào bình tam giác 1l, sau ÿó ÿә thêm nѭӟc cҩt vào bình cho ÿӃn chҥm vҥch ÿánh dҩu http://www.ebook.edu.vn PHӨ LӨC ChӍ thӏ màu ChӍ thi màu Nӗng ÿӝ % Dung mơi Metyl tím thѭӟc chuyӇn 1) 0,1 nѭӟc Khoҧng pH ÿәi màu 0,1 – 0,5 Metyl tim (bѭӟc chuyӇn 2) 0,1 nѭӟc 1,0 - 1,5 Xanh lөc - xanh biӃn Crezon ÿӓ tía (bѭӟc chuyӇn 1) 0,005 0,5 – 2,5 Ĉӓ vàng Timôn xanh (bѭӟc chuyӇn 1) 0,1 1,2 – 2,8 Ĉӓ -vàng Crezon ÿӓ thѭӟc chuyӇn 1) 0,1 1,9 – 3,1 Da cam- vàng ȕ -Ĉinttrophenon 0,1 2,4 – 4,0 Không màu - vàng Į-Ĉinitrophenon Metyl vàng bão hoà 0,1 2,8 – 4,4 2,9 - Không màu - vàng Ĉӓ vàng Bromphenon xanh 0,01 3,0 – 4,0 Vàng- xanh biӃn Công gô ÿӓ Metyl da cam 0,1 0,1 3,0 – 5,2 3,1 – 4,4 Tím xanh - ÿӓ Ĉӓ - da cam Bromcrezon xanh 0,1 3,8 – 5,4 Vàng- xanh biӃn Ȗ- dintrophenon Metyl ÿӓ Lacmolt (quǤ) Ȗ - nitrophenon 0,1 0,1 0,2 0,2 0,5 0,1 4,0 – 5,4 4,4 – 6,2 4,4 – 6,4 5,0 – 7,0 Không màu - vàng Ĉӓ vàng Ĉӓ-xanh biӃn Không màu - vàng 5,0 - 6,6 Vàng - ÿӓ 5,0 – 8,0 Ĉӓ-xanh biӃn 5,2 – 6,8 Vàng - ÿӓ tím 5,4 - 7,0 Vàng - ÿӓ 6,0 -7,6 Vàng- xanh biӇn Clorophenon ÿӓ Azolitmin Bromѫezon ÿӓ tía Bromphenon ÿӓ Bromtimon xanh Cӗn 20% b.5,3ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml a.cӗnn 20% b.4,3 ml NaOH 0,5N + nѭӟc tӟi 100ml a.cӗn 20% b.5,3ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml nѭӟc nѭӟc Cӗn 90% a.cӗn 20% b.2,9ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100 ml nѭӟc nѭӟc a cӗn 20% b.2,9ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml nѭӟc Cӗn 60% Cӗn nѭӟc a.cӗn 20% b 4,7 ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml 0,1 1,0 Nѭӟc a.cӗn 20% 0,1 b 3,7 ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml a.cӗn 20% 0,05 b.3,9 ml NaOH 0.05N + nѭӟc tӟi 100ml a cӗn 20% 0,05 b 3,2 ml NaOH 0,05N+ nѭӟc tӟi 100ml 0,1 BiӃn ÿәi màu chӍ thӏ Vàng- xanh lөc Phenon ÿӓ 0,1 a.cӗn 20% b 5,7 ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml 6,8 – 8,0 vàng – ÿӓ m -nitrophenon 0,3 nѭӟc 6,8 – 8,4 Không màu - vàng Axit rozolic 0,5 Cӗn 50% 6,9 - 8., Vàng- ÿӓ http://www.ebook.edu.vn Crezon ÿӓ (bѭӟc chuyӇn 2) 0,1 a.cӗn 20% b 5,3 ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml 7,2 – 8,8 Vàng hӛ phách - ÿӓ hѫi tía Į -naphtophtalein 1,0 0,1 Cӗn 50% 7,3 – 8,7 Hӗng vàng - lөc xanh Crezon ÿӓ tía 0,5 a.cӗn 20% b 5,2 ml NaOH 0,05N + nѭӟc tӟi 100ml 7,6 – 9,2 Xanh vàng - ÿӓ tía Timơn xanh (bѭӟc chuyӅn 2) 0,1 a.cӗn 20% b 4,3 ml NaOH 0,05N + Nѭӟc tӟi 100ml 8,0 – 9,6 Vàng - xanh biӇn Ȗ-Crezonphtalein 0,2 Cӗn 90% 8,2 – 9,8 Không màu – ÿӓ Phenonphtalein 0,1 1,0 Cӗn 60% 8,2 - 10,0 Không màu – hӗng Thimonphtalein 0,1 Cӗn 90% 9,3 – 10,5 Xanh Nil B 0,1 nѭӟc 10,0 - 11,0 Không màu- xanh biӇn Xanh biӃn - ÿӓ Alizarinddor (bѭӟc chuyӇn 2) 0,1 nѭӟc 10,0 – 12,0 Tím - vàng nhҥt Nitroamin 0,1 Cӗn 60% 10,8 - 13,0 Không màu -ÿӓ nâu Indigocacmin 0,25 Cӗn 50% 11,6 - 14,0 Xanh biӇn - vàng 0,15 g metyl ÿӓ 100ml 0,05 g metilen xanh 5ml nѭӟc cҩt trӝn ÿӅu 54 Tím - xanh lөc Tassiro (chӍ thӏ hӛn hӧp) - Dung dӏch ÿӋm H͟n hͫp ÿ͏m CH3COOH +CH3COO Na pH CH3COOH 1N pH CH3COOH 1N pH CH3COOH 1N 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 421,5 345,1 284,4 236,2 197,9 167,4 143,3 124,1 108,9 4,67 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 100,0 96,8 87,2 79,5 73,4 68,6 64,8 61,7 59,3 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 57,4 55,9 54,7 52,7 53,0 52,3 51,9 51,5 51,2 ĈӇ hӛn hӧp ÿӋm vӟi giá trӏ pH cҫn thiӃt, lҩy nhӳng thӇ tích dung dӏch CH3COOH ӣ bҧng trên, thêm 50ml NaOH 1N, thêm nѭӟc ÿӃn 500ml rӗi lҳc ÿӅu http://www.ebook.edu.vn H͟n hͫp ÿ͏m CH3COOH + CH3COONH4 pH 3,0 3,4 3,8 4,2 4,6 5,0 5,4 5,8 6,2 6,6 7,0 7,4 7,8 8,2 8,6 9,0 CH3COOH 0,2N 99,24 93,40 88,20 80,20 66,00 58,60 54,60 50,90 50,40 50,30 50,00 48,40 47,80 46,40 44,70 41,00 NH4OH 0,76 6,60 11,80 19,80 34,00 41,40 45,40 49,10 49,60 49,70 50,00 51,60 52,20 63,60 55,30 59,00 9,4 9,8 10,2 10,6 11,0 34,00 28,80 16,00 9,80 2,48 66,00 76,20 84,00 90,20 97,52 Hӛn hӧp nhӳng thӇ tích CH3COOH 0,2N NH4OH 0,2N lҩy theo bҧng rӗi thêm nѭӟc ÿӃn 200ml lҳc ÿӅu Pha dung dӏch % axít amoniac (ml dung dӏch ÿһc ÿӇ pha thành lít) Hố chҩt ÿӇ pha HCl TӍ trӑng cӫa Nӗng ÿӝ hoá chҩt ӣ phҫn % 150C 1,19 37,23 Các nӗng ÿӝ phҫn trăm muӕi pha 634,8 496,8 236,4 115,2 45,5 22,6 H2SO4 1,84 95,6 167,7 129,9 60,6 29,3 11,5 5,60 HNO3 1,40 65,6 313,6 243,6 115,0 56,0 22,0 10,80 CH3COOH 1,05 99,5 217,8 196,7 97,1 48,2 19,2 9,00 http://www.ebook.edu.vn Nӗng ÿӝ tӍ trӑng axít H2SO4 HCl % 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 dH2SO4 1,1391 1,1471 1,1548 1,1626 1,1701 1,1783 1, 862 1,1942 1,2023 1,2104 1,2185 1,2267 1,2319 1,2432 1,2515 1,2509 1,2684 1,2769 1,2865 1,2941 1,3028 dHCl 1,098 1,103 1,1083 1,1135 1,1187 1,1239 1,1290 1,1342 1,1392 1,1443 1,1493 1,1514 1,1593 1,164 1,1691 1,1741 1, 789 1,1837 1, 885 1,1933 % 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 89 60 dH2SO4 1,3116 1,3205 1,3294 1,3384 1,3476 1,3569 1,3663 1,3758 1,3851 1,3951 1,4O49 1,4148 1,4218 1,4453 1,4453 1,4557 1,4662 1,4768 1,4875 1,4983 % 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 dH2SO4 1,5091 1,5200 1,5310 1,5421 1,5533 1,5646 1,5760 1,5874 1,5989 1,6105 1,6221 1,6338 1,6456 1,6571 1,6692 1,6810 1,6927 1,7013 1,7158 1,7272 % 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 dH2SO4 1,7383 1,7494 1,7594 1, 7693 1,7786 1,7872 1,7951 1,8022 1,8087 1,8144 1,8195 1,8210 1,8279 1,8312 1,8337 1,8355 1,8364 1,8364 1,8312 1,8305 Pha dung dich có nӗng ÿӝ ÿѭѫng lѭӧng khác Hố chҩt H2SO4 (d =1,84) HCl (d = 1,19) H2C2O4.2H2O KMnO4 NaOH KOH AgNO3 Na2S2O3.5H2O Muӕi Mohr K2Cr2O7 Ĉѭѫng lѭӧng 49,04 36,46 63,04 31,61 40,00 56,11 169,89 218,21 392,16 49,04 1N 0,5N 0,2N 0,1N 28,0 14,0 5,6 2,8 82,0 41,0 16,4 8,2 6,3 3,16 40,0 20,0 8,0 4,0 56,1 28,0 11,2 5,6 17,0 24,8 78,4 39,2 9,81 4,90 0,05N 0,02N 0,01N 1,4 0,56 0,28 4,1 1,64 0,82 3,15 1,26 0,63 1,58 0,63 0,32 2.0 0,80 0,40 2,8 1,12 0,56 8,5 3,4 1,7 12,4 5,0 2,5 19,6 7,84 3,92 2,45 0,98 0,49 Muӕi Mohr: Sunphat amon sҳt (II) (FeSO4.(NH4)2SO4.2H2O Trilon B: Axit etylen diamin tetra axetic dinatri = Na2H2(CH2COO)4N2(CH2)2.2H2O = Chelaton = 272,242 Ĉánh giá mӝt sӕ chӍ tiêu ÿҩt Mùn ÿҩt Rҩt nghèo: 0,2% Photpho tәng sӕ Nghèo: < 0,06% TB: 0,06 – 0,1% Giàu: >0,1 % Kali tәng sӕ Nghèo: < 0,8% TB: 0,8 - % Giàu: > 2% pHKCl Khơng chua: > 5,5 Chua ít: 5,0 – 5,5 Chua: 4,5 – 5,0 Chua nhiӅu: 4,0 - 4,5 Rҩt chua: < 4,0 Thanh ÿánh giá mӝt sӕ kim loҥi nһng ÿҩt Ĉ͛ng (Cu t͝ng s͙) a) Tiêu chu̱n MAC cͯa Cu ͧ m͡t s͙ n˱ͣc th͇ giͣi Ĉѫn vӏ: ppm Quӕc gia Áo Canada Ba Lan Nhұt Anh Ĉӭc Hàm lѭӧng 100 100 100 125 50 50 http://www.ebook.edu.vn b) Ĉánh giá mͱc ÿ͡ ô nhi͍m ÿ̷t m͡t bͧi ÿ͛ng cͯa Ba Lan Ĉ˯n v͓: ppm Nhóm ÿҩt I A < 15 - 30 B < 25 25 - 50 C < 40 40 - 70 (Nguӗn: Kabata & Pendias, 1992) II 30 - 50 50 - 80 70 - 100 II 50 - 80 80 - 100 100 - 150 IV 80 - 300 100 - 500 150 - 750 V > 300 > 500 > 750 Nhóm ÿҩt A: ÿҩt có thành phҫn cѫ giӟi nhҽ trung bình, pH < 5.5 Nhóm ÿҩt B: ÿҩt có thành phҫn cѫ giӟi nһng trung bình, pH < 5.5 Nhóm ÿҩt C: ÿҩt có thành phҫn cѫ giӟi nһng, giàu chҩt hӳu cѫ, pH: 5.5 – 6.5 Hѭӟng dүn sӱ dөng loҥi ÿҩt trên: * Ĉҩt ô nhiӉm loҥi I: ÿҩt bi nhiӉm ÿӗng nhҽ, có thӇ canh tác vӟi tҩt cҧ cҩy trӗng, không nên trӗng rau cho trҿ nhӓ * Ĉҩt ô nhiӉm loҥi II: ÿҩt bӏ ô nhiӉm trung bình, có thӇ trӗng loҥi ngNJ cӕc, tránh diӃp rau Bina * Ĉҩt ô nhiӉm loҥi III: ÿҩt bӏ ô nhiӉm tѭѫng ÿӕi nһng, loҥi ÿҩt chӍ nên sӱ dөng cho viӋc trӗng công nghiӋp * Ĉҩt ô nhiӉm loҥi IV: ÿҩt bӏ ô nhiӉm nһng, tuyӋt ÿӕi không nên trӗng làm thӭc ăn, nên trӗng công nghiӋp ÿһc biӋt loҥi lҩy cӗn, lҩy dҫu dùng làm chҩt ÿӕt Ĉҩt ô nhiӉm V: ÿҩt bӏ ô nhiӉm rҩt nһng, phҧi ÿѭӧc làm sҥch trѭӟc sӱ dөng Kͅm Tiêu chu̱n MA C cͯa Zn ӣ mã s͙ n˱ͣc th͇ giͣi Ĉ˯n v͓: ppm Quӕc gia Áo Canada Ba Lan Nhұt Anh Ĉӭc Hàm lѭӧng 300 400 300 250 150 300 Chì Tiêu chu̱n MA C cͯa Pb ӣ mã s͙ n˱ͣc th͇ giͣi Ĉ˯n v͓: ppm Quӕc gia Áo Canada Ba Lan Nhұt Anh Ĉӭc Hàm lѭӧng 100 200 100 400 50 500 http://www.ebook.edu.vn Caÿimi Tiêu chu̱n MAC cͯa Cô ӣ m͡t s͙ n˱ͣc th͇ giͣi Ĉѫn vӏ: ppm Quӕc gia Áo Canada Ba Lan Nhұt Anh Ĉӭc Hàm lѭӧng - Giӟi hҥn tӕi ÿa cho phép hàm 1ѭӧng tәng sӕ cӫa As, Cd, Cu, Pb, Zn Ĉҩt (TCVN 7209: 2002) Thông sӕ nhiӉm 1.Asen (As) 2.Cadmi (Cd) 3.Ĉӗng (Cu) 4.Chì (Pb) Ĉҩt sӱ dөng cho mөc ÿích nơng nghiӋp 12 50 70 Ĉҩt sӱ dөng cho mөc ÿích lâm nghiӋp 2 70 100 Ĉҩt sӱ dөng cho mөc ÿích dân sinh, vui chѫi giҧi trí 12 70 120 Ĉҩt sӱ dөng Ĉҩt sӱ dөng cho mөc ÿích cho mөc ÿích mөc ÿích thѭѫng mҥi, dӏch công nghiӋp vө 12 12 10 100 100 200 300 Tiêu chuҭn nѭӟc mһt 5942 - 1995 TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Thông sӕ pH BOD5 COD DO SS As Ba Cd Pb Cr6+ Cr3+ Cu Zn Mn Ni Fe Hg Sn NH4+ (tính theo N) NO3- (tính theo N) NO2- (tính theo N) FCNPhenol (tәng sӕ) Dҫu mӥ Chҩt tҭy rӱa Coliforn Ĉѫn vӏ mg/l mg/l mg/1 mg/l mg/l mg/l mg/1 mg/1 mg/l mg/l mg/l mg/1 mg/l mg/1 mg/1 mg/l mg/l mg/1 mg/1 mg/l mg/1 mg/l mg/1 mg/1 mg/1 mg/l MPN/100ml http://www.ebook.edu.vn Giá trӏ giӟi hҥn A - 8,5