Đánh giá khả năng áp dụng thiết bị đo nhanh water it, ứng dụng đo chất lượng nước sông

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Đánh giá khả áp dụng thiết bị đo nhanh WATER it, ứng dụng đo chất lƣợng nƣớc sông NGUYỄN HOÀNG VIỆT PHƢƠNG Phuong.NHV211115M@sis.hust.edu.vn Ngành Quản lý Tài nguyên Môi trƣờng Giảng viên hƣớng dẫn: TS Nguyn Th Thu Hin Viện: Khoa hc Công ngh ng HÀ NỘI, 05/2023 Ch ký ca GVHD CNG HÒA XÃ HI CH T NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyn Hoàng Vit  Đề tài luận văn:  ng thit b  ng dc sông Chuyên ngành: Qung Mã số SV: 20211115M Tác gi  ng dn khoa hc H ng chm lu  xác nhn tác gi a cha, b sung lun hp Hng ngày 28/04/2023 vi ni dung sau: TT Ý kiến hội đồng chỉnh sửa luận văn Hình thức Chun hóa cách vit thơng s amoni, nitrat, phosphat Giải trình học viên chỉnh sửa luận văn theo ý kiến hội đồng Trang Hc hin kim tra, chnh sa, chun hóa cách vit amoni, nitrat, phosphat - 46 Yêu cu trích dn Tài liu tham Hc hin kim kho danh mc tài liu tham tra, chnh sa chun hóa kho rõ ràng cách vit tài liu tham kho rõ ràng 47  49 u chnh li nhng ch, câu t b trùng lp Hnh sa, vit lc b nhng câu t nhng ch b trùng lp - 46 c b hình nh m nh khơng cn thit xung phn ph lc ti  Hc c b hình nh ti mc 1.1.2  hình nh  mc 1.2.1 xung Ph lc 59 Nội dung u chnh ni dung   m bo tính logic Hnh sa li ni dung, câu t phn mc  m bo tính logic 25 - 45 Chnh sa li Kt lun kin ngh Hnh sa li Kt lun kin ngh 46 Ngày 24 tháng 05 2023 Giáo viên hƣớng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Tên đề tài nghiên cứu      ng thit b     ng d  chng c sông Nội dung nghiên cứu - Tng quan v thit b c WATER it - B trí thí nghim - La ch - Nghiên cu mt s yu t ng - Tp hp s liu, x lý s liu nhn xét kt qu Cán hƣớng dẫn TS Nguyn Th Thu Hin CÁN B NG DN Ký ghi rõ h tên Lời cảm ơn u tiên, xin gc gi li cn TS Nguyn Th Thu Hin,  to mu kin tt nht khích l tinh thn tơi sut thi gian thc hin nghiên c tơi có th hồn thành lu th Tôi xin gi li cn anh ch hii Trung tâm Nghiên cu Phát trin Công ngh Qu ng, thy, cô thuc Vin Khoa hc Công ngh ng  i hc Bách Khoa Hà N, ging dy, trang b kin thc cho sut q trình hc tp nghiên cu CCơng ty Optex Co., LTD ti t Nhât B tr cung cp công c trang thit b, thuc th d liu phc v sut trình thc hi tài nghiên cu ca Xin chân thành ct c b ng nghip nhi thân ành nhiu tình cm, l tơi sut q trình hc tt nghip Xin chân thành c! Hà Ni, n Học viên thực Vấn đề cần thực hiện: Tóm tắt nội dung luận văn - Nghiên cu mt s yu t  tin cy ca kt qu  bng thit b WATER it, áp di vi mt s thông s  t c sông -     dng thit b WATER it áp dng cho vi c mt s thông s c sông Phƣơng pháp thực hiện: -    p tài li   y m c hi ng; p s li pháp phân tích thng kê, x lý s li so sánh Kết luận văn: - Nghiên c    y thit b   ATER it công ty Optex ti t Nht Bn phù h   c thông s amoni, nitrat, pi vi chc sông Cu HC VIÊN Ký ghi rõ h tên M Ụ C LỤ C DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN CHUNG 1.1 Tng quan v thit b c 1.1.1Khái nim v thit b c 1.1.2Mt s nghiên cu v áp dng thit b    c th gii 1.1.3Mt s nghiên cu áp dng thit b  nhanh môi ng c ti Vit Nam 1.2 Tng quan v thit b c WI Optex Co., LTD phát trin 1.2.1Gii thiu v thit b n 1.2.2S ci tin ca thit b   i ln thc hin nghiên cu  10 1.2.3Mt s kt qu nghiên cu s dng thit b c11 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 c v phm vi nghiên cu 12 2.1.1u kin t nhiên  kinh t - xã hi 13 2.1.2u king th 13 2.1.3Nhu cu s dc sông Cu 14 2.1.4Ngun thc sông Cu 14 2.2 u 16 2.2.1ng, phm vi nghiên cp cn 16 2.2.2B trí thí nghim 19 2.3  lý thuy lý s liu 22 2.3.1 lý thuyt 22 2.3.2 lý s liu[13],[14] 23 2.3.3  kh  ng ca thit b   c sông Cu 24 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 i 3.1  phù hp v khoa thit b WI gi 25 3.1.1   phù hp v kho  a thit b WI vi n  amoni gi 25 3.1.2   phù hp v kho  a thit b WI vi n  nitrat gi 27 3.1.3   phù hp v kho  a thit b WI vi n  phosphat gi 29 3.2           t b WI n 30 3.2.1i n amoni 30 3.2.2i n nitrat 32 3.2.3        i n  phosphat33 3.3      lp gi        phân tích tiêu chun 34 3.3.1     lp vi thông s amoni gi   pháp 34 3.3.2     lp vi thông s nitrat gi   pháp 35 3.3.3 lp vi thông s phosphat gi pháp 35 3.4 Kt qu ch  c sông Cu thc hi    ng thit b WI tm nghiên cu 36 3.4.1Kt qu chc sông Cu vi n amoni 36 3.4.2Kt qu chc sông Cu vi n nitrat 38 3.4.3Kt qu chc sông Cu vi n phosphat 39 3.4.4Kt qu ch  c sông Cu vi thông s   i hing 41 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PL1 Hình nh gii thiu v thit b c WI 50 PL2 Hình nh v trí thc hic 52 PL3 Bng thông s t ca thit b  54 PL4 Quy trình thc hii hing 55 t b WI 56 ii PL6 Tiêu chun thao tác thit b WI 57 PL7 Hình nh thc hin phân tích tiêu chun ti phịng thí nghim 58 PL8 Hình nh thc hing thit b WI ti PTN 59 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-B thc hin nghiên cu 16 Hình 2- khc thc hin nghiên cu 18 Hình 3-N amoni ti Tân Phú thc hi 25 Hình 4- N amoni ti Gia By thc hi 26 Hình 5-N nitrat ti Tân Phú thc hi 27 Hình 6-N nitrat ti Gia By thc hi 28 Hình 7-N phosphat ti Tân Phú thc hi 29 Hình 8-i amoni ti Tân Phú 30 Hình 9-i amoni ti Gia By 31 Hình 10-i nitrat ti Tân Phú 32 Hình 11-i nitrat ti Gia By 32 Hình 12-i phosphat ti Tân Phú 33 Hình 13- lp gii vi amoni 34 Hình 14- lp gii vi nitrat 35 Hình 15- lp gii vi phosphat 35 Hình 16-N amoni thc hing WI tm nghiên cu 36 Hình 17-N nitrat thc hing WI tm nghiên cu 38 Hình 18-N  phosphat thc hi  ng WI t  m nghiên cu 40 Hình 19-Giá tr thơng s pH tm nghiên cu 41 Hình 20-Giá tr thông s DO tm nghiên cu 42 Hình 21-Giá tr thơng s  dn tm nghiên cu 43 Hình 22-Giá tr  c tm nghiên cu 44 Hình 23-Thit b n 50 Hình 24-B ng m màu sc 51 Hình 25-Cơng ngh  51 Hình 26-m Gia By (Thái Nguyên) 52 Hình 27-m Tân Phú (Thái Nguyên) 52 Hình 28-c Kn) 53 Hình 29-ng dn tng th  55 Hình 30-ng dn chi ti 56 Hình 31-Tiêu chu 57 Hình 32-Thao tác phân tích tiêu chun ti PTN 58 Hình 33-Tii máy quang ph Uv-Vís 58 Hình 34-Thc hinh so màu bng thit b WI 59 iv [15] B ng, "Quy chun k thut quc gia v chng c mt, QCVN 08-MT:2015/BTNMT" Hà Ni, 2015 [16] Trung tâm quan tr ng tnh Thái Nguyên, "Báo cáo kt qu quan trng t [17] Howard B Glasgowa, JoAnn M Burkholder, Robert E Reed, Alan J Lewitus, Joseph E Kleinman, "Real-time remote monitoring of water quality: A review of current applications and advancements in sensor, telemetry and computing technologies" Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 300, Center for Applied Aquatic Ecology, North Carolina State University, 620 Hutton Street, 2004 [18] Clémence Sicard, Chad Glen, Brandon Aubie, Dan Wallace, Sana Jahanshahi-Anbuhi, Kevin Pennings, Glen T Daigger, Robert Pelton, John D Brennan, Carlos D M Filipe, "Tools for water quality monitoring and mapping using paper-based sensors and cell phones" Water Research, 2015 [19] Alexander T Demetillo, Michelle V Japitana, Evelyn B Taboada, "A system for monitoring water quality in a large aquatic area using wireless sensor network technology" Springer Nature, The Center for Robotics, Automation and Fabrication Technologies (CRAFT) of Caraga State University, 2019 [20] Zhang L F., Zhang L S., Sun X J., Chen J., Wang S., Zhang H M., Tong Q X., "Spectral Monitoring Online System for Water Quality Assessment Based on SatelliteGround Data Integration" Journal of Global Change Data & Discovery, 2021 [21] Thi Thu Hien Nguyen, Bich Ly Thuy, Quang Diep Le, Dung Nghiem Trung, Hidenori Harada, Tashuya Togo, "Correspondence of a newly-developed test kit with standard methods, AUN-SEED/Net 2017 Regional Conference on Environmental Engineering (RC-EnvE2017)" 2017 [22] Thi Thu-Hien Nguyen, Th Hoa-Huyen Doan, Thi Tuyet-Nhung Pham, Tatsuya Togo, Katsuhiko-Tanaka, Hoang Viet-Phuong Nguyen and Thi Anh- Tuyet Nguyen, "Monitoring Water Quality of Cau River Basin in         Environment 2021 (ICENV2021)" AIP Conference Proceedings, 2021 [23] The Ministry of Environment and Natural Resources, World Bank, DANIDA, "Water Quality Management in Viet Nam with a focus on the Cau, Nhue-Day and Dong Nai River Basins" 2006 [24] OPTEX Co., LTD, "Optex manual for WATER it Quick test and Monitoring" 2021 [25] AOAC, "Guidelines for Standard Method Performance Requirements" J AOAC Int Off Method Anal, 2016 48 [26] OPTEX Co., LTD, "The Tool for Measuring Pollution in Water Around Asia Sustainable Monitoring of the Water Quality of Rivers Using WATER it" 2021 49 PHỤ LỤC PL1 Hình ảnh giới thiệu thiết bị đo nhanh chất lƣợng nƣớc WI Hình 23-Thit b  50 Hình 24-B test kit ng m màu sc Hình 25-Cơng ngh  51 PL2 Hình ảnh vị trí thực đo đạc Hình 26-m Gia By (Thái Nguyên) Hình 27-m Tân Phú (Thái Ngun) 52 Hình 28-c Kn) 53 PL3 Bảng thơng số kĩ thuật thiết bị đo nhanh WI Bng 7-Thông s t ca WI Danh mục Thông số M u WAE  M300 Ngu LED Ch  20 ch tiêu (Mnh) Các ch ng có th n thoi thơng minh  ng ánh sáng ng R:615nm Các thuc th B dng c a WI c cho phép Kh p li +_0.02 vi ti Abs (Nhi     2000C Thng i da ch  Hin th LCD (lo ha) B nh d liu 50 kt qu  Cung cng 4.5V (pin AAA x 3) G:525nm B:470nm Nhi hong +10 ti +500 m: 90% Rh ho u ki ng n 250 c) Bluetooth Bluetooth LE (4.1) Tui th pin Khong 3000 ln vi thi gian phút cho mi phép  Xây dng bo v Cu truc chc (IP65) c WxDxH = 65 x 145 x 48 mm Cuvet: WxDxH = 23 x 13 x 25 mm (1.5ml) Trng Xp x 210 g Cht liu : ABS, V: TPE, Cuvet: PS Các ch sung T ng tt (10 phút), ch Ph kin ng dn s dng dn nhanh 54 PL4 Quy trình thực phép đo nhanh WI trƣờng Hình 29-ng dn tng th  55 PL5 Quy trình đo thiết bị WI Hình 30-ng dn chi ti 56 PL6 Tiêu chuẩn thao tác thiết bị WI Hình 31-Tiêu chuI 57 PL7 Hình ảnh thực phân tích tiêu chuẩn phịng thí nghiệm Hình 32-Thao tác phân tích tiêu chun ti PTN Hình 33-Tii máy quang ph Uv-Vís 58 PL8 Hình ảnh thực phép đo nhanh thiết bị WI PTN Hình 34-Thc hing thit b WI 59 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài:  ng thit b ng d chc sơng Tác giả luận văn: Nguyn Hồng Vi Khóa: 2021A Ngƣời hƣớng dẫn: TS Nguyn Th Thu Hin Từ khóa (Keyword): WATER it (WI) Nội dung tóm tắt: a) Lý ch tài  Vit Nam, vic thc hin giám sát chc bo v an ninh ngun c m cp thit hi ci thin chng c mt nhà qu ng cn xây d giám sát ch thu thp d liu tc sơng, suc bit cn có mt công c thc hii hing T   giá, xác nh, d báo tình trng nhim suy thối ca ch  cnh báo gii pháp phòng tránh thiên tai mt cách ch ng Nghiên cu s dng dng thit b c WI công ngh thông minh kt hp v mây Công ty Optex (Nht Bn) phát trin vi công ngh thân thin d tip cn vi s dng, chi phí r tng áp d chc sông ln b) Mu ca lung, phm vi nghiên cu - Nghiên cu mt s yu t  tin cy ca kt qu  bng thit b WI, áp di vi mt s thông s  ng c sông -   dng thit b WI áp dng cho vic mt s thông s c sông c) Tóm tt ng ni dung i ca tác gi -    phù hp v kho  n thc hin nghiên cu cho thy khon tt b WI có s phù h c sơng Cu Tuy nhiên vn cn nghiên cu thêm  m rông khoi giá tr phát hii vi thông s amoni phosphat -              t mnh H s R vi n phosphat tm Tân Phú cho R2 t mnh Còn li giá tr R2 t R2 > 0,75 -    lp li gi       lp gia hai      t b        chun vi nn       xác mnh 60 RSD