Xác định hàm lượng một số chỉ tiêu trong nước sinh hoạt tại kí túc xá trường đại học khánh hòa

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KHÁNH HÒA TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MỘT SỐ CHỈ TIÊU TRONG NƯỚC SINH HOẠT TẠI KÍ TÚC XÁ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA Họ tên sinh viên : Phùng Thị Thanh Mai Lớp : SP Sinh học – Hóa học Khóa: 41 Khoa : Khoa học Tự Nhiên Công Nghệ Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Cơng Hoan Khánh Hịa, tháng năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Lê Công Hoan Các số liệu, nội dung kết nghiên cứu đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Các thơng tin trích dẫn đề tài rõ nguồn gốc phép công bố theo quy định Khánh Hòa, tháng năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt khóa luận này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Cơng Hoan – người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy tổ Hóa – Sinh, Khoa Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Trường Đại học Khánh Hịa; cảm ơn bạn sinh viên lớp sư phạm Sinh học – Hóa học Khóa 41 nhiệt tình giúp đỡ, động viên, quan tâm trình thực khóa luận Do trình độ thân cịn hạn chế hạn hẹp thời gian nên trình làm khóa luận khơng tránh khỏi sai sót, kính mong nhận góp ý, bổ sung q báu quý Thầy Cô bạn đọc để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Khánh Hòa, tháng năm 2018 ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BYT : Bộ Y tế BOD : Biochemical Oxygen Demand COD : Chemical Oxygen Demand dd : Dung dịch DO : Dissolved Oxygen DDT : Dichloro Diphenyl Trichloroethane TOC : Total Organic Carbon TOD : Theoretical Oxygen Demand QCVN : Quy chuẩn Việt Nam SMEWW : Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water (Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước nước thải) UNICEF : United Nations Children’s Fund (Quỹ Nhi đồng Liên Hiệp Quốc) US EPA : United States Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kì) WHO : World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới) iii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần hóa học nước tự nhiên Bảng 1.2 QCVN 02: 2009/ BYT: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt (trích) Bảng 1.3 QCVN 01: 2009/ BYT: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống (trích) Bảng 1.4 Phân loại nước cứng Bảng 1.5 Hằng số tạo phức EDTA với cation kim loại Bảng 1.6 Giá trị Q ,n ứng với độ tin cậy   0, 95 Bảng 1.7 Các giá trị hệ số Student t ,k ứng với   0, 95 Bảng 3.1 Độ cứng nước Bảng 3.2 Nồng độ clorua (anion Cl-) Bảng 3.3 Nồng độ sunfat (anion SO42-) Bảng 3.4.a Nồng độ dung dịch CuSO4 (cần thêm) Bảng 3.4.b Hàm lượng Cu2+ nước phân tích Bảng 3.5.a Nồng độ dung dịch KMnO4 Bảng 3.5.b Nồng độ dung dịch FeSO4 (cần thêm) Bảng 3.5.c Nồng độ Sắt tổng số nước phân tích iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv MỤC LỤC v MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đối tượng phạm vi nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu 5.2 Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp lấy mẫu 6.2 Các phương pháp phân tích hóa học 6.3 Phương pháp thống kê toán học CHƯƠNG TỔNG QUAN LÍ THUYẾT 1.1 Nước tự nhiên 1.1.1 Thành phần hóa học nước tự nhiên 1.1.1.1 Các ion hòa tan 1.1.1.2 Các khí hịa tan 1.1.1.3 Các chất rắn 1.1.1.4 Chất hữu 1.1.2 Thành phần sinh học nước tự nhiên 1.2 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nước 1.3 Các tiêu đánh giá chất lượng nước 1.3.1 Các tiêu vật lí 1.3.2 Các tiêu hóa học 10 1.3.3 Các tiêu vi sinh 12 1.4 Ô nhiễm nguồn nước chất gây ô nhiễm nguồn nước 12 v 1.4.1 Ô nhiễm nguồn nước 12 1.4.2 Các chất gây ô nhiễm nguồn nước 12 1.4.2.1 Các chất hữu 12 1.4.2.2 Các chất vô 13 1.4.2.3 Phóng xạ 14 1.4.2.4 Các sinh vật gây bệnh 15 1.5 Các phương pháp phân tích hóa học 15 1.5.1 Phương pháp phân tích thể tích (phương pháp chuẩn độ) 15 1.5.1.1 Nguyên tắc khái niệm 15 1.5.1.2 Các yêu cầu phản ứng chuẩn độ 16 1.5.1.3 Các phương pháp phân tích thể tích 16 1.5.1.4 Phương pháp chuẩn độ complexon 16 1.5.1.5 Phương pháp chuẩn độ kết tủa 21 1.5.1.6 Phương pháp chuẩn độ oxi hóa – khử 23 1.5.2 Phương pháp phân tích khối lượng 24 1.6 Xử lí sai số thực nghiệm phương pháp thống kê toán học 24 1.6.1 Loại bỏ phép đo phạm sai số thô (kiểm tra theo tiêu chuẩn Dixon) 24 1.6.2 Giá trị trung bình cộng 25 1.6.3 Phương sai – Độ lệch chuẩn 25 1.6.4 Độ xác 25 1.7 Lịch sử nghiên cứu 26 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 28 2.1 Lấy mẫu 28 2.1.1 Phương pháp lấy mẫu 28 2.1.2 Bảo quản mẫu 28 2.2 Tiến hành thực nghiệm xác định số tiêu hóa học nước 28 2.2.1 Xác định độ cứng nước 28 2.2.2 Xác định nồng độ clorua (anion Cl-) 29 2.2.3 Xác định nồng độ sunfat (anion SO42-) 29 2.2.4 Xác định nồng độ Cu2+ 30 2.2.5 Xác định nồng độ Sắt tổng số 31 vi CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sức khỏe người tiêu chí quan trọng nhằm đánh giá chất lượng sống Khoa học nói chung Hóa học nói riêng ln quan tâm đến nghiên cứu nhằm nâng cao sức khỏe người Tuy nhiên, sức khỏe người ngày bị đe dọa hết môi trường sống (đất, nước, khơng khí, thực phẩm…) bị nhiễm, đặc biệt nguồn nước Nước tài nguyên tái tạo, sử dụng phải cân với nguồn dự trữ, để tồn phát triển sống lâu bền Con người, động vật, thực vật không tồn thiếu nước Tuy nhiên, nước gây tai họa tử vong cho người bị nhiễm bẩn Năm 1990, UNICEF rõ, hàng năm nước phát triển có khoảng 14 triệu trẻ em tuổi bị chết, triệu trẻ em bị tàn tật nặng hậu nhiễm nước bẩn, vệ sinh ô nhiễm môi trường [21] Theo đánh giá WHO năm 1985 nước Châu Á: 60% số người bị nhiễm trùng 40% trường hợp bị tử vong bệnh truyền qua nước: tả, lỵ, phụ khoa, tiêu chảy cấp, [23] Việc cung cấp nước đầy đủ chất lượng số lượng có ý nghĩa quan trọng, làm giảm 50% số tử vong trẻ em giảm 25% trường hợp tiêu chảy [22] Nhưng nước ta, có 17,1% dân cư nơng thơn; 7,8% khu chợ nông thôn; 14,2% trạm y tế xã; 16,1% ủy ban nhân dân xã 34,6% trường học tiếp cận sử dụng nước máy [8] Hiện nay, kí túc xá trường Đại học Khánh Hịa có gần 1000 sinh viên sinh sống, học tập sử dụng nguồn nước sinh hoạt (tắm, giặt,…) nguồn nước giếng khoan chưa qua xử lý Điều đặt vấn đề nước kí túc xá trường Đại học Khánh Hịa có đủ tiêu chuẩn cho nước sinh hoạt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước sinh hoạt ăn uống Bộ Y tế hay khơng? Cho tới chưa có nghiên cứu làm sáng tỏ câu hỏi Vì vậy, chọn đề tài: “Xác định hàm lượng số tiêu nước sinh hoạt kí túc xá trường Đại học Khánh Hòa” để nghiên cứu nhằm tạo sở khoa học để đánh giá chất lượng nước sinh hoạt đề xuất số giải pháp cải thiện chất lượng nước (nếu cần) Mục tiêu nghiên cứu - Xác định hàm lượng số tiêu nước sinh hoạt kí túc xá trường Đại học Khánh Hòa - Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt kí túc xá trường Đại học Khánh Hòa dựa tiêu xác định Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Thu mẫu nước sinh hoạt kí túc xá trường Đại học Khánh Hòa, số Trần Hưng Đạo, Nha Trang - Nội dung 2: Phân tích số hóa học nước: độ cứng nước; hàm lượng số kim loại nặng Fe, Cu, ; hàm lượng số anion: Cl-, SO42- - Nội dung 3: Đánh giá trạng chất lượng nước sinh hoạt kí túc xá trường Đại học Khánh Hịa theo tiêu chuẩn quy định Bộ Y tế [5], [6] - Nội dung 4: Đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng nước sinh hoạt (nếu không đạt chuẩn) Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài nhằm định lượng số ion kim loại anion nước sinh hoạt, tạo sở khoa học để đánh giá số tiêu chất lượng nước sinh hoạt; cung cấp thông tin khoa học cần thiết cho sinh viên nhà trường chất lượng nước sinh hoạt mà họ sử dụng Đối tượng phạm vi nghiên cứu 5.1 Đối tượng Hàm lượng số tiêu hóa học nước sinh hoạt 5.2 Phạm vi nghiên cứu - Nước sinh hoạt kí túc xá trường Đại học Khánh Hòa, số Trần Hưng Đạo, Nha Trang, Khánh Hòa - Thời gian: Từ tháng 10/2017 đến tháng 05/2018 - Giới hạn đề tài: Để đánh giá chất lượng nước cần đánh giá nhiều tiêu chí [5,6], gồm tiêu chí hóa học tiêu chí vi sinh học Tuy nhiên, phạm vi đề tài khóa luận tốt nghiệp, với điều kiện phịng thí nghiệm trường Đại học Khánh Hịa chúng tơi chọn số tiêu chí nhất, đại diện cho phương pháp phân tích cation phân tích anion để đánh giá như: độ cứng nước, nồng độ tổng sắt, nồng độ tổng đồng, nồng độ clorua, nồng độ sunfat để nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Để định lượng thành phần hóa học có nhiều phương pháp, bao gồm phương pháp hóa học phương pháp Lý Hóa (Phương pháp phân tích cơng cụ) Ví