BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO Khaûo saùt moät soá chæ tieâu lyù hoùa nöôùc gieáng cuûa caùc cô sôû gieát moå taïi ñòa baøn Tp HCM ———————————————————————————————————— SVTH Leâ Thò Kieàu Hoa — Trang 1 B[.]
TOÅNG QUAN I Khái Quát Nguồn Nước
Các thông số xác định lý tính
Nước bề mặt chứa một hàm lượng các chất lơ lửng gồm xác thoái hóa của thực vật, bùn đất, cặn bã, phù sa, vi sinh vật, rong rêu, nguyên sinh động vật Những thành phần này được đặc trưng và xác định bởi hàm lượng chất lơ lửng Chất lơ lửng được xác định bởi hàm lượng cặn thu đuợc sau khi qua lưới lọc đường kớnh 0,45 àm và sấy khụ ở 105 o C kết quả được diễn tả bằng mg/l
3.1.2 Độ đục Đặc điểm của nước được xác định dựa vào độ phân tán của chùm tia sáng trắng khi tiếp xúc với chất keo, độ đục càng cao thì chất keo lơ lửng càng cao
Màu sắc của nước chủ yếu do các thực vật như gỗ, lá cây sống dưới nước hay do các chất hữu cơ hòa tan trong nước hấp thu có chọn lọc ánh sáng trắng, có các bước sóng khác nhau Màu sắc của nước còn do các ion kim loại hiện diện như sắt, mangan
Nước dùng ăn, uống, sinh hoạt nhỏ hơn 15 độ cobalt, nước bề mặt giàu chất hữu cơ ở vùng đầm lầy có màu sắc rất cao.
Các thông số chỉ danh chất hữu cơ
Trong nước có nhiều hợp chất hữu cơ như : acid amin, protein, tảo, ngoài ra còn có những chất phức tạp trong quá trình phân hủy thực vật, các thông số đó là :
Oxy hóa chất hữu cơ trong môi trường acid bằng KMnO4 trong thời gian 10 phút, đơn vị diễn tả là mg/l O2 Nước có tính chất tốt ít chất hữu cơ, có độ oxy hoá nhỏ hơn 1 mg/l
3.2.2 Cacbon hữu cơ tổng cộng
Nước ngầm thường ít cacbon hữu cơ tổng cộng ( 0,5 – 1mg/l ) Nước bề mặt có chất hữu cơ tổng cộng cao từ 5 – 10 mg/l, nước ao hồ có nhiều rong, tảo, hàm lượng chất hữu cơ tổng cộng cao hơn Trong nước ăn uống, sinh hoạt những chất hữu cơ thường gây nhiều phiền toái vì nó kết hợp với chất khử khuẩn clor tạo ra mùi khó chòu
Trong nước bề mặt ta còn tìm thấy nitơ dưới dạng NH4 +, NO2 -, NO3 - Trong điều kiện hiếu khí các chất hữu cơ ( có nguồn gốc từ nitơ sẽ thoái hóa bởi thực vật) gây ô nhiễm nguồn nước
3.2.3 Các hợp chất của photpho
Photpho thường ở dạng photpho hữu cơ trong nước thiên nhiên Nguồn gốc của photpho là từ nước thải đô thị được đồng hóa bởi thực vật, tảo, photpho chuyển thành dạng hữu cơ dưới tác dụng của quang hợp Ý nghĩa của thông số này để xác định độ phú nhưỡng của nguồn nước
Các thông số vừa kể trên cho phép ta đáng giá mức độ ô nhiễm hữu cơ của một nguồn nước Thông thường trong nguồn nước mặt nồng độ các chất này cao hơn các nguồn khác
Nguồn gốc các loại khoáng trong nước là do sự trao đổi xảy ra giữa nước và đất một tỷ lệ ít hơn nước với khí quyển.
Thành phần khoáng cơ bản
Độ kiềm : Một số nguồn nước có hàm lượng CO2 tự do rất cao, ta có :
Trong điều kiện đó sự ổn định pH của nước tùy thuộc vào sự cân bằng của H2CO3 có trong nước :
Tương ưng với chỉ số cố định pH tồn tại sự cân bằng của H2CO3 trong nước :
Các giá trị bằng số phân ly pK1, pK2 chỉ ra rằng : pH của nước < 6,4 : Dạng CO2 tự do hoặc H2CO3 chế ngự pH của nước > 6,4 : Ion HCO3 chiếm ưu thế pH của nước = 6,4 : CO 3 2 − chiếm ưu thế Độ cứng : độ cứng gây ra do sự hiện diện của ion Ca 2+ Mg 2+ và các cation đa hóa khác như Fe 2+ , Mn 2+ … Độ cứng của nước được thay đổi đáng kể tứ nơi này sang nơi khác Nước mặt mềm hơn nước ngầm
Về phương diện kỹ nghệ : Nước cứng tạo thành các màng dọc theo các đường ống nước
Về phương diện gia dụng : nước cứng làm trầm hiện anion ngăn trở sự tạo bọt làm hao tổn năng lượng
Bảng 2.1 - Qui đổi các thang đo của độ cứng mmol/l Đức – o DH Anh - o Clark Pháp - o F Mỹ - ppm mmol/l 1 5.61 7.02 10 100 Đức – o DH 0.178 1 1.25 1.78 17.8
Thành phần khoáng đặc trưng
Đây là các ion thay đổi độc lập và hàm lượng của chúng rất khác nhau tùy thuộc vào tính chất của các vùng đất và thay đổi điều kiện bên ngoài tác động vào như chất thải công nghiệp, nông nghiệp và ngay cả chất thải sinh hoạt hàng ngày của chúng ta Sau đây là cation, anion đặc trưng cho nước :
Cation : Na + , K + , Mg 2+ ,NH + , Fe 2+
Anion : Cl - , NO2 -, NO 3 − , SO 2 4 − ,
Thành phần kim loại
Các kim loại thường gặp trong nước tự nhiên như Al, Fe, Mn Nhôm thường gặp trong vùng đất có phèn nhôm, sắt thường tìm thấy với hàm lượng cao ở nước
Kim loại ở dạng như Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cr, Cd, Hg hiện diện trong nước thải công nghiệp, sau đó tụ dưới bùn, có hàm lượng cao trong nước bề mặt khi nước cuõ
II THÀNH PHẦN CƠ BẢN TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC GIẾNG KHOAN
Theo quyeỏt ủũnh 1329/2002/BYT/Qẹ
Các chỉ tiêu loại A : là các chỉ tiêu phải kiểm tra thường xuyên mỗi tháng một lần vì các chỉ tiêu này chịu tác động mạnh của sự thay đổi khí hậu, thời tiết cũng như quá trình xử lý nước điển hình như : màu sắc, pH, độ cứng, clorua, sắt, mangan, nitrit, nittrat, sunfat, độ oxy hoá
Các chỉ tiêu loại B tuy ít chịu tác động của môi trường và đòi hỏi các thiết bị đắt tiền nhưng là các chỉ tiêu rất cơ bản để đánh giá chất lượng nước các chỉ tiêu này được kiểm tra khi đưa nguồn nước vào sử dụng và thường kỳ mỗi năm một lần đồng thời với lần kiểm tra các chỉ tiêu loại A Các chỉ tiêu loại B bao gồm : Tổng chất rắn hòa tan, nhôm, amoni, asen, hydrosunfua, chì, thuỷ ngân, natri và một số hợp chất khác như các hydrocacbon, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc sát trùng…
Dựa trên khảo sát về nguồn gây ô nhiễm và khả năng thiết bị hiện tại Trạm Chẩn Đoán Xét Nghiệm & Điều trị đề nghị một số chỉ tiêu cần thiết được kiểm tra định kỳ gồm mười chỉ tiêu lý hóa và hai chỉ tiêu vi sinh vật Trên cơ sở này tôi xin được khảo sát các chỉ tiêu lý hóa nước tại các cơ sở giết mổ gia súc theo bảng 2.1
Bảng 2.1 – Chỉ tiêu chất lượng và phương pháp thử tương ứng: TCVN 5502 :
Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức, khoâng lớn hơn
Màu sắc pH Độ cứng, tính theo CaCO3
Hàm lượng Amoniac tính theo Nitơ
Hàm lượng Nitrat, tính theo Nitơ
Hàm lượng Nitrit, tính theo Nitơ
Hàm lượng sắt tổng số
( Fe 2+ + Fe 3 ) mg/l Pt mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
TCVN 6185 : 1996 (ISO 7887– 1985) TCVN 6492 : 1999 TCVN 6224 : 1996 SMEWW 2540 B
S 2- TCVN 6180 : 1996 (ISO 7890 – 1988) TCVN 6178 : 1996 (ISO 6777 – 1984) TCVN 6177 : 1996 (ISO 6332 – 1988)
Màu của nước thiên nhiên được tạo nên bởi các chất mùn, phiêu sinh vật, các sản phẩm của quá trình phân hủy hữu cơ, cỏ dại…tạo ra Tuy nhiên, một số ion kim loại hay nước thải của một số ngành công nghiệp cũng là nguyên nhân tạo nên màu trong nước
Màu của nước là đặc tính quang học của sự thay đổi thành phần quang phổ của ánh sáng trông thấy được truyền qua
Màu sắc bên ngoài của nước : Màu sắc do các chất hòa tan và chất huyền phù không hòa tan, được xác định trong mẫu nước ban đầu chưa lọc hoặc ly tâm
Màu sắc thật của nước : Màu sắc chỉ do các chất hòa tan, được xác định sau khi lọc mẫu nước qua màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm
Ngoài ra, độ màu còn phụ thuộc vào pH của nước, nên trong báo cáo kết quả độ màu cần ghi rõ giá trị pH của mẫu vào thời điểm xác định độ màu Đơn vị chuẩn ( của màu ) mg/l Pt : Màu sắc được tạo ra do dung dịch chứa 1 mg platin trên 1 lít [dưới dạng hydro hexacloplatinat (IV)], với sự có mặt của 2 mg coban (II) clorua ngậm 6 phân tử nước trên 1 lít
2 Độ pH pH của nước là đại lượng biểu diễn mức độ tính axít hoặc tính bazơ của nước và được đặc trưng bởi nồng độ ion hydro Trong thiên nhiên và trong kỹ thuật môi trường, pH ảnh hưởng đến các quá trình sinh học trong nước và mang một số đặc tính liên quan đến tính ăn mòn, hòa tan…gây ảnh hưởng đến các quá trình xử lý như tạo cợn, làm mềm nước, khử sắt, diệt khuẩn…Vì vậy việc xác định pH và đặc biệt trong một số trường hợp, việc điều chỉnh pH cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đóng một vai trò hết sức quan trọng trong kỹ thuật môi trường Đơn vị của độ pH : pH = - lg [H] +
Nước hòa tan và lôi cuốn vô số các vật chất vô cơ, hữu cơ và các ion Ngoài những vật thể có kích thước trong phạm vi thấy được bằng mắt, các vật chất còn lại sau khi làm mẫu nước bốc hơi, lớp cặn khô đọng lại dưới đáy là chất rắn hòa tan chứa trong mẫu
Chất rắn tổng cộng bao gồm : chất rắn qua lọc hay chất rắn hòa tan và chất rắn lơ lửng Đơn vị tính chất rắn tổng cộng là mg tạp chất còn lại sau khi sấy trong một lít nước
4 Độ cứng của nước Độ cứng của nước thể hiện sự có mặt của hai ion là ion canxi và ion magie Đơn vị tính của độ cứng mg CaCO3 có trong một lít nước.
Thành phần cơ bản trong trong đánh giá chất lượng nước giếng khoan
Nước ngầm chứa nồng độ Ca 2+ cao vì trong đất chứa nhiều CO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quá trình thuỷ phân các hợp chất hữu cơ nhờ vi sinh vật tạo ra khí CO2, và CO2 hoà tan trong nước mưa sẽ hoà tan CaCO3 theo phản ứng :
CO2 + CaCO3 → Ca(HCO3)2 → Ca 2+ + 2HCO3 2+`
Mg 2+ có trong nước từ các muối Magiê silicat và Mg(CO3)chúng hòa tan vào nước chậm hay nhanh tùy thuộc và nước có chứa khí CO2 nhiều hay ít
Sự có mặt của Ca 2+ và Mg 2+ tạo độ cứng cho nước
5 Saột toồng soỏ (Fe 2+ , Fe 3+ )
Sắt là kim loại phong phú cấu tạo nên vỏ trái đất Trong nước sắt có thể tan trong dung dịch ở dạng keo cộng kết bởi các chất hữu cơ, các phức chất vô cơ, hữu cơ, hoặc những hạt lơ lửng tương đối nhỏ Trong dòng nước mặt bị oxy hóa, hàm lượng sắt thay đổi và ít khi vượt quá 1 mg/l Đối với một vài loại nước ngầm hoặc nước thải bề mặt có pH thấp, lượng sắt có thể cao hơn Trong môi trường khử, oxy hòa tan thấp sắt thường gặp ở dạng ion Fe 2+ hòa tan Khi tiếp xúc với không khí hoặc môi trường oxy hóa sắt Fe 2+ bị oxy hóa tới Fe 3+ và bị thủy phân tạo thành oxit sắt không tan Các ion Fe 2+ được hòa tan từ các lớp đất đá trong điều kiện yếm khí:
4Fe(OH)3 + 8H + → 4Fe 2+ + O2 +10H2O Khi bị các vi sinh vật tiêu thụ cho các quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong đất ( hợp chất humic ) Fe 3+ sẽ bị khử thành Fe 2+ Đơn vị tính của sắt tổng số là mg Fe 2+ và Fe 3+ có trong một lít nước
NH4 + trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, chất thải chăn nuôi, trong phân bón hoá học và trong quá trình vận động của nitơ NH4 +được tạo thành do nitơ hữu cơ bị phân huỷ và sự thủy phõn urờ Trong nước, hàm lượng amoniac rất khỏc nhau từ ớt hơn 10 àg/l ở nước mặt và nước ngầm đến hơn 30 mg/l ở nước thải
Sau khi NH3 vào, cơ thể chuyển biến nó thành urê :
2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O Khi hàm lượng khí NH3 tăng đi vào cơ thể sẽ làm cho lượng kiềm của máu tăng lên, gia súc sẽ rơi vào trạng thái trúng độc kiềm Đơn vị tính số là mg N-NH4 có trong một lít nước
Nitrite là sản phẩm trung gian của sự phân hủy các chất chứa nitơ hữu cơ có trong chất thải của người và động vật Nồng độ cao của nitrite trong nước uống sẽ gaõy ra beọnh xanh da Methemoglobinemia Đơn vị tính số là mg N- NO2 - có trong một lít nước
Nitrat trong nước ngầm bao gồm nitơ của phân bón, phân gia súc, dư thừa sau vụ mùa, chất thải của con người và cả chất thải từ công nghiệp Khi nitrat hòa tan và thấm vào nước, nước được bơm từ giếng lên khỏi mặt đất có chứa cả nitrat Nước từ những giếng cạn thường chứa nhiều nitrat hơn nước từ những giếng sâu bởi vì những mạch nước ngầm cạn, nitrat dễ dàng hòa tan hơn
Bản thân nitrat không phải là chất độc Tuy nhiên, trong dạ cỏ của bò hay cừu, vi sinh vật có thể chuyển hóa nitrat thành nitrit khá độc Nitrit bị tác động bởi vi sinh vật và biến đổi bên trong protein Ở bò hay cừu, chúng có thể tiêu thụ một lượng lớn nitrat trong khoảng thời gian ngắn, tuy nhiên nitrit tích lũy rất nhanh Nitrit dư được hấp thu vào mạch máu Ở đây, chúng phản ứng với hemoglobin ( sắc tố đỏ vận chuyển oxy của máu ) để tạo thành methemoglobin, làm cho gia súc có triệu chứng khó thở, hàm cứng, mắt có màu hơi xanh đến trắng, run, thiếu sự phối hợp, đứng không vững và chết Ở heo và gia cầm, không có sự lên men giống như ở dạ cỏ để hấp thụ được chất xơ và chuyển hoá nitrat thành nitrit Phần lớn nitrat hay nitrit được chuyển từ ruột vào máu và sau đó bị đào thải bởi thận Đơn vị tính số là mg N- NO3 - có trong một lít nước
Là một trong những anion vô cơ chính, có từ quá trình phân ly muối NaCl hoặc từ nước thải sinh hoạt Trong nước có vị mặn là do hợp chất clorua chứa cation
Na, có hàm lượng khoảng 250 mg/l Nhưng có khi trong nước không có vị mặn nhưng hàm lượng muối hơn 1000 mg/l do cation là Ca và Mg
Ion clorua có nhiều trong nước thải hơn nước ngầm bởi vì lượng NaCl trong khẩu phần ăn hằng ngày được giữ nguyên dạng sau khi qua hệ tiêu hóa Dọc theo bờ biển, clorua tập trung rất nhiều, xâm nhập độ mặn vào hệ thống cống rãnh và conứ được tăng thờm bởi chất thải cụng nghiệp Hàm lượng clorua cao cú thể ăn mòn các đường ống dẫn nước bằng kim loại Đơn vị tính số là mg Cl - có trong một lít nước
Thông thường Sulphua có trong nước ngầm, đặc biệt là ở những suối nước nóng Trong nước thải, sulphua là thành phần chính của các hợp chất hữu cơ phức tạp, các chất thải công nghiệp nhưng phần lớn chúng được tạo ra do vi khuẩn thủy phõn sulphate Hàm lượng H2S cú trong nước sạch nằm trong khoảng từ 0,025 àg/l tới 0,25 àg/l Đơn vị tính số là mg S 2- có trong một lít nước
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I.ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN TIẾN HÀNH
Nôi laáy maãu
Dựa trên các yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự thay đổi chất lượng nước chúng tôi tạm chia khu vực lấy mẫu để khảo sát thành 3 nhóm
* Nhóm I : các quận nội thành nơi tập trung dân cư đông và có nhiều hộ dùng nước giếng trong sinh hoạt hàng ngày và các cơ sở giết mổ nằm xen kẽ với nhà dân như quận 8, Gò vấp, Bình Thạnh
Một số cơ sở giết mổ đại diện trên khu vực này gồm có : Lò trung tâm Gò vấp,lò Vissan, lò 213 bến Bình Đông, lò Tabico, lò trạm 4
Số mẫu thực hiện 38 mẫu
* Nhóm II : các quận ngoại thành có nguồn nước ngầm tương đối ít bị ô nhiễm như Củ Chi, Hóc Môn :
Một số cơ sở giết mổ đại diện trên khu vực này gồm có : Lò thị trấn Củ Chi, lò trung tâm Hóc Môn, lò Bà Điểm…
Số mẫu thực hiện 62 mẫu
* Nhóm III : các quận ngoại thành có nguồn nước ngầm tương đối bị ô nhiễm như quận 2, 9, Nhà Bè, Bình Chánh, Bình Tân
Một số cơ sở giết mổ đại diện trên khu vực này gồm có : Lò thị trấn Nhà bè, lò trung tâm Tâm Bình Tân, lò Phước Kiểng…
Số mẫu thực hiện 65 mẫu
Tại phòng xét nghiệm Sinh hóa của Trạm Chẩn Đoán – Xét Nghiệm và Điều Trị Chi cuùc Thuự y Tp Hoà Chớ Minh
2 Thời gian tiến hành đề tài
Mẫu nước được lấy vào thời gian mà cơ sở đang hoạt động giết mổ để đánh giá đúng thực trạng chất lượng nước vào khoảng 1 giờ đến 5 giờ sáng Mẫu nước được phân tích ngay sau khi đưa về phòng thí nghiệm.
Thời gian khảo sát từ tháng 2 – 6/ 2005
II VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
Nước sử dụng tại lò mổ trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh
- Các loại dụng cụ thủy tinh thông thường tại phòng thí nghiệm: pipet, buret, bình định mức,erlen,
2.2 - Các dụng cụ và thiết bị chính
− Máy đo pH ( WTW 330 - pH : 1 -14 - độ phân giải 0.01 đơn vị )
– Cân kỹ thuật (Sortorius PT210 – khả năng cân 210 g – độ chính xác 0.01 g) – Cân phân tích ( Mettler AB204 - khả năng cân 200 g – độ chính xác 0.1mg) – Máy quang phổ tử ngoại - khả kiến GENESYS 2PC
Hóa chất được sử dụng phải đạt tiêu chuẩn tinh khiết dùng trong thử nghiệm Được nêu cụ thể trong phần thực hiện của các chỉ tiêu
III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chai đựng mẫu phải được rửa bằng dung dịch acid chlohydric để loại bỏ các cặn rắn sau đó được tráng rửa lại bằng nước cất và sấy khô, đậy kín chuẩn bị cho vieọc laỏy maóu
Khi lấy mẫu mở bơm hay vòi nước cho nước chảy một thời gian đảm bảo đẩy hết lượng nước cũ trong hệ thống Lấy lượng nước đủ để thực hiện các thử nghiệm (1 lít) Khi lấy mẫu vào chai chú ý lấy đầy để lượng không khí trong chai còn lại ít nhất, phải bảo quản mẫu trong điều kiện kín, tránh ánh sáng và nhiệt độ 1- 5 o C
Mẫu được mang về phòng thí nghiệm và được tiến hành thử nghiệm ngay sau đó
2.1 Kiểm tra và xác định màu sắc bằng phương pháp trực quan :
Xác định cường độ màu nâu ánh vàng của mẫu bằng cách so sánh bằng mắt dựa vào một dãy các dung dịch so sánh hoặc với một dãy các kính chuẩn cố định
Biểu thị màu sắc theo đơn vị mg/l Pt tương ứng với cường độ màu theo các dung dịch so sánh
Nếu như màu của mẫu thử khác với màu của các dung dịch so sánh hoặc của các chuẩn thủy tinh tương đương thì đó là do nhiễu gây ra Trong các trường hợp này việc so sánh khó có thể thu được kết quả
Chất huyền phù làm ảnh hưởng đến phép đo màu thật của mẫu phải loại bỏ bằng cỏch lọc qua màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm Tuy nhiờn, cú thể nảy sinh ra các vấn đề, nếu không khí lọt vào mẫu trong quá trình lọc sẽ hình thành các dạng oxy hóa màu sắc khác nhau Thí dụ, hỗn hợp sắt và mangan có thể bị giữ lại trên bộ lọc hoặc có thể bị biến đổi sang các dạng oxy hóa có màu khác
* Hóa chất Nước cất dùng để phân tích quang
Dung dịch so sánh màu gốc, tương ứng với 500 mg Pt trên lít
Các dung dịch so sánh màu : Các dung dịch chứa 5 ; 10 ; 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35; 40 ; 50 ; 60 và 70 mg Pt trên lít Bảo quản các dung dịch trong các chai đậy nút kín để trong chỗ tối ở nhiệt độ thấp hơn 30 o C Các dung dịch bền trong một tháng
* Duùng cuù Các ống so màu chuẩn, thí dụ như các ống Nessler, loại cao 50 ml, bằng thủy tinh quang học trong suốt, có đáy trong, hoặc các ống quan sát đặc biệt Có thể dùng các ống không chuẩn rộng hơn
Thiết bị lọc, được gắn với màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm
Cho mẫu nước chưa lọc vào chai và kiểm tra cường độ màu và màu sắc của mẫu trong ánh sáng khuyếch tán trên phông trắng Nếu mẫu có chứa chất huyền phù, nếu có thể thì nên làm lắng trước khi kiểm tra
Nếu mẫu thớ nghiệm đục, thỡ lọc qua màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm trước khi tiến hành xác định màu sắc
Nếu trong mẫu thử có đất sét, hoặc chất huyền phù phân tán mịn, không thể thu được dịch lọc màu sáng, trong những trường hợp này chỉ có thể thu được màu sắc bên ngoài
Nếu độ màu ≥ 70 mg/l Pt, thì pha loãng mẫu với một lượng xác định nước cất dùng để phân tích quang học đến khi màu của mẫu thử nằm trong khoảng màu của các dung dịch so sánh hoặc các khoảng màu của kính chuẩn Độ pH của mẫu phải giữ nguyên khi pha loãng bởi vì quang phổ của các chất có trong nước phụ thuộc vào độ pH
Rót các dung dịch so sánh vào các ống so màu chuẩn cho tới vạch Cũng rót đầy mẫu thử vào các ống so màu chuẩn khác cho tới vạch Đặt các ống quan sát trên mặt phẳng trắng theo một góc sao cho ánh sáng từ hướng bắc, hoặc ánh sáng từ buồng ánh sáng trắng phản xạ hướng qua các cột chất
Nhìn thẳng đứng từ trên xuống dưới qua các cột chất lỏng Ghi cường độ màu của mẫu thử với cường độ màu của dung dịch so sánh có độ màu gần giống nhaát
ẬT LIỆU THÍ NGHIỆM
Nước sử dụng tại lò mổ trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh
- Các loại dụng cụ thủy tinh thông thường tại phòng thí nghiệm: pipet, buret, bình định mức,erlen,
2.2 - Các dụng cụ và thiết bị chính
− Máy đo pH ( WTW 330 - pH : 1 -14 - độ phân giải 0.01 đơn vị )
– Cân kỹ thuật (Sortorius PT210 – khả năng cân 210 g – độ chính xác 0.01 g) – Cân phân tích ( Mettler AB204 - khả năng cân 200 g – độ chính xác 0.1mg) – Máy quang phổ tử ngoại - khả kiến GENESYS 2PC
Hóa chất được sử dụng phải đạt tiêu chuẩn tinh khiết dùng trong thử nghiệm Được nêu cụ thể trong phần thực hiện của các chỉ tiêu.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 1.Cách thức lấy mẫu
Chai đựng mẫu phải được rửa bằng dung dịch acid chlohydric để loại bỏ các cặn rắn sau đó được tráng rửa lại bằng nước cất và sấy khô, đậy kín chuẩn bị cho vieọc laỏy maóu
Khi lấy mẫu mở bơm hay vòi nước cho nước chảy một thời gian đảm bảo đẩy hết lượng nước cũ trong hệ thống Lấy lượng nước đủ để thực hiện các thử nghiệm (1 lít) Khi lấy mẫu vào chai chú ý lấy đầy để lượng không khí trong chai còn lại ít nhất, phải bảo quản mẫu trong điều kiện kín, tránh ánh sáng và nhiệt độ 1- 5 o C
Mẫu được mang về phòng thí nghiệm và được tiến hành thử nghiệm ngay sau đó
2.1 Kiểm tra và xác định màu sắc bằng phương pháp trực quan :
Xác định cường độ màu nâu ánh vàng của mẫu bằng cách so sánh bằng mắt dựa vào một dãy các dung dịch so sánh hoặc với một dãy các kính chuẩn cố định
Biểu thị màu sắc theo đơn vị mg/l Pt tương ứng với cường độ màu theo các dung dịch so sánh
Nếu như màu của mẫu thử khác với màu của các dung dịch so sánh hoặc của các chuẩn thủy tinh tương đương thì đó là do nhiễu gây ra Trong các trường hợp này việc so sánh khó có thể thu được kết quả
Chất huyền phù làm ảnh hưởng đến phép đo màu thật của mẫu phải loại bỏ bằng cỏch lọc qua màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm Tuy nhiờn, cú thể nảy sinh ra các vấn đề, nếu không khí lọt vào mẫu trong quá trình lọc sẽ hình thành các dạng oxy hóa màu sắc khác nhau Thí dụ, hỗn hợp sắt và mangan có thể bị giữ lại trên bộ lọc hoặc có thể bị biến đổi sang các dạng oxy hóa có màu khác
* Hóa chất Nước cất dùng để phân tích quang
Dung dịch so sánh màu gốc, tương ứng với 500 mg Pt trên lít
Các dung dịch so sánh màu : Các dung dịch chứa 5 ; 10 ; 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35; 40 ; 50 ; 60 và 70 mg Pt trên lít Bảo quản các dung dịch trong các chai đậy nút kín để trong chỗ tối ở nhiệt độ thấp hơn 30 o C Các dung dịch bền trong một tháng
* Duùng cuù Các ống so màu chuẩn, thí dụ như các ống Nessler, loại cao 50 ml, bằng thủy tinh quang học trong suốt, có đáy trong, hoặc các ống quan sát đặc biệt Có thể dùng các ống không chuẩn rộng hơn
Thiết bị lọc, được gắn với màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm
Cho mẫu nước chưa lọc vào chai và kiểm tra cường độ màu và màu sắc của mẫu trong ánh sáng khuyếch tán trên phông trắng Nếu mẫu có chứa chất huyền phù, nếu có thể thì nên làm lắng trước khi kiểm tra
Nếu mẫu thớ nghiệm đục, thỡ lọc qua màng lọc cú kớch thước lỗ 0,45 àm trước khi tiến hành xác định màu sắc
Nếu trong mẫu thử có đất sét, hoặc chất huyền phù phân tán mịn, không thể thu được dịch lọc màu sáng, trong những trường hợp này chỉ có thể thu được màu sắc bên ngoài
Nếu độ màu ≥ 70 mg/l Pt, thì pha loãng mẫu với một lượng xác định nước cất dùng để phân tích quang học đến khi màu của mẫu thử nằm trong khoảng màu của các dung dịch so sánh hoặc các khoảng màu của kính chuẩn Độ pH của mẫu phải giữ nguyên khi pha loãng bởi vì quang phổ của các chất có trong nước phụ thuộc vào độ pH
Rót các dung dịch so sánh vào các ống so màu chuẩn cho tới vạch Cũng rót đầy mẫu thử vào các ống so màu chuẩn khác cho tới vạch Đặt các ống quan sát trên mặt phẳng trắng theo một góc sao cho ánh sáng từ hướng bắc, hoặc ánh sáng từ buồng ánh sáng trắng phản xạ hướng qua các cột chất
Nhìn thẳng đứng từ trên xuống dưới qua các cột chất lỏng Ghi cường độ màu của mẫu thử với cường độ màu của dung dịch so sánh có độ màu gần giống nhaát
Ghi kết quả theo đơn vị chuẩn của màu theo dung dịch so sánh có độ màu gần nhất, hoặc theo kính chuẩn so sánh có độ màu gần giống nhất, chính xác đến 5 mg/l Pt trong khoảng từ 0 đến 40 mg/l Pt nhưng không tính đến 40 mg/l Pt và chính xác đến 10 mg/l Pt trong khoảng từ 40 đến 70 mg/l Pt
Nếu như mẫu đã được pha loãng, ghi màu sắc Ao, tính bằng mg trên lít Pt theo công thức :
V1 là thể tích của mẫu thử sau khi pha loãng
Vo là thể tích của mẫu thử trước khi pha loãng
A1 là độ màu ước lượng của mẫu pha loãng
2.2 Kiểm tra độ pH của nước
Xác định pH bằng phương pháp điện hóa : Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên việc xác định trị số điện thế của điện cực
Dựa trên định nghĩa pH = - lg [H] +
Việc xác định nồng độ ion H + được thực hiện bằng cách lập tỉ lệ thể điện cực chuẩn là điện cực Calomen và điện cực so sánh hydro
Thế điện cực chuẩn calomen = o – (RT * lna Cl-) /nF
Thế điện cực so sánh hydro = o – (RT * lna H+ )/nF
Nhiệt độ , một vài loại khí và chất hữu cơ gây cản trở khi đo pH Huyền phù trong mẫu có thể gây sai số nghiêm trọng Phải đợi cho đến chi chất lơ lửng lắng đọng hết rồi mới được nhúng điện cực vào phần dung dịch trong Có thể dùng siêu lọc Khi đo nước cống và một vài loại nước mặt , nguy cơ làm bẩn điện cực hoặc ô nhiễm các màng do dầu mỡ là rất lớn
• Hóa chất Dung dịch chuẩn pH 4 nhà sản xuất Hanna
Dung dịch chuẩn pH 7 nhà sản xuất Hanna
Dung dịch chuẩn pH 10 nhà sản xuất Hanna
Dung dịch bảo quản điện cực KCl 3 mol/lít
• Duùng cuù Các dụng cụ thủy tinh thông thường tại phòng thí nghiệm
Dùng giấy đo pH để xác định sơ bộ khoảng pH của mẫu
Nếu kết qủa kiểm tra sơ bộ lớn hơn 7 ta chuẩn hóa điện cực bằng dung dịch chuẩn pH 7 và dung dịch chuẩn pH 10
Nếu kết qủa kiểm tra sơ bộ nhỏ hơn 7 ta chuẩn hóa điện cực bằng dung dịch chuẩn pH 7 và dung dịch chuẩn pH 4
Tiến hành đo pH của mẫu
Ngâm điện cực rrở lại dung dịch bảo quản
Mỗi lần di chuyển điện cực từ dung dịch này qua dung dịch khác chú ý phải rửa điện cực bằng nước cất và lau khô bằng giấy thấm mền
Kết quả là trung bình cộng của 3 lần đo
2.3 Kiểm tra độ cứng của nước
Chuẩn độ tạo phức canxi và magiê với dung dịch nước của muối dinatri của EDTA ở pH 10 Dùng modan đen 11 làm chỉ thị Chỉ thị này tạo hợp chất màu đỏ hoặc tím với ion canxi và magiê
Xử lý số liệu
Các công thức xử lý số liệu
• Giá trị trung bình (Mean) : x − = ∑
• Độ lệch chuẩn (Standard deviation) :
• Hệ số biến động (Coefficient of variation) :
Phần xử lý thống kê để xác định sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê hay không tôi sử dụng hàm Chitest có trong phần mềm MS Excel
Kết quả thu được như sau :
Bảng 4.1 : Khảo sát và so sánh các chỉ tiêu lý hóa của nước giếng theo nhóm
Chỉ tiêu khảo sát Nhóm khu vực so sánh P ( X < χ 2 )
Màu sắc nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
1.1 E-15 Tổng chất rắn nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
0.0026 không xác định không xác định Độ cứng nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
Clorua nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
5E-05 0,0002 0.0011 Sắt tổng số nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
0.0026 0.0003 0.2133 pH nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
Nitrat nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
6,2E-05 1E-25 5E-11 Hydrosulfua nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
Amoniac nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III
Nitrit nhóm I và nhóm II nhóm I và nhóm III nhóm II và nhóm III không xác định không xác định không xác định
KHẢO SÁT SƠ BỘ CÁC CHỈ TIÊU THEO TCVN 5502-2002
HL ch aát r aán độ cứn g
HL H yd ros ulf ua ẹo ọ pH chỉ tiêu khảo sát tỉ lệ đạt
Nhìn chung, phần lớn các chỉ tiêu khảo sát trên 165 mẫu đều đạt trên 90 %, loại trừ 3 chỉ tiêu của hàm lượng sắt, nitrat và pH Điều đó chứng tỏ nguồn nước ở các cơ sở giết mổ nơi đây đang sử dụng chưa được xử lý triệt để Do địa chất bao gồm vùng đất do dung nham núi lửa cũ phân rã như Củ Chi, Hóc Môn… xen lẫn với đất phù sa bồi lấp các đầm lầy như Nhà Bè, Bình chánh Từ sự phân hủy các thảm thực vật bị vùi lấp tạo cho độ pH của nước ngay khu vực thành phố khá thấp với mức trung bình pH = 5,45 Và chính chỉ số pH thấp này tạo điều kiện cho các khoáng chất có trong đất bị hoà tan vào mạch nước ngầm của chúng ta Thể hiện rõ nhất là hàm lượng sắt có trong nước Sự phân hủy chất hữu cơ có trong đất và sự thâm nhập của nước mặt và nước ngầm đã làm gia tăng đáng kể hàm lượng nitrat trong nước, được thể hiện ở kết quả trung bình của hàm lượng nitrat 13,1 Nhưng ở một số nơi lại có hàm lượng nitrat rất cao như tại cơ sở giết mổ thuộc quận Gò vấp lên tới 250,13 mg/l
Qua các số liệu về hệ số biến động ta nhận thấy chỉ tiêu pH (chỉ tiêu thể hiện lý tính) nước ngầm được sử dụng tại thành phố Hồ Chí Minh là tương đối ổn định Các chỉ tiêu còn lại thì dao động rất lớn, điều này phản ánh :
Tính chất không đồng đều của thổ nhưỡng tại thành phố Hồ Chí Minh
Sự ô nhiễm từ bên ngoài tác động vào nguồn nước
Phương pháp xử lý nước tại các cơ sở giết mổ chưa đạt yêu cầu
Một số cơ sở không hề có phương pháp sử lý dù đã biết về chất lượng nước mà họ đang sử dụng Để hiểu rõ hơn tôi tạm chia thành phố Hồ Chí Minh thành các khu vực để thuận lợi trong việc khảo sát và đánh giá kết quả thông qua các biểu đồ như trong các phần sau :
BIỂU ĐỒ CÁC CHỈ TIÊU THEO NHÓM KHU VỰC
Màu HL Chất rắn chỉ tiêu khảo sát
Tỉ lệ đạt % Nhóm III nhóm I Nhóm II
Hình 4.1 : Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu màu sắc và hàm lượng chất rắn đất trồng hay canh tác nên khả năng ô nhiễm nguồn nước do màu sắc và hàm lượng chất rắn là rất ít
Nhóm II gồm những huyện tiêu biểu như Củ Chi, Hóc Môn, địa hình tương đối cao hơn nhóm khác, những giếng khoan ở đây thường sâu hơn vì thế khả năng nguồn nước nhiễm màu sắc hầu như không có Tuy nhiên, hàm lượng chất rắn vẫn còn do vùng này vốn có địa hình là dung nham núi lửa cũ phân rã, trong đất có nhiều ion khoáng tích tụ hoà lẫn với nước ngầm tạo nên nguồn nước ở một số nơi vẫn còn hàm lượng chất rắn
Nhóm III gồm những khu vực ven thành phố, gần những con sông lớn (sông Sài Gòn, sông Đồng Nai), gần nhiều khu công nghiệp do đó khả năng nhiễm màu từ nguồn nước mặt và ảnh hưởng từ chất thải công nghiệp là khá lớn Ở một số giếng, có nơi hàm lượng màu tới 20 mg/l Pt (lò giết mổ gia súc Bình Tân)
BIỂU ĐỒ CÁC CHỈ TIÊU ĐẶC TRƯNG THỔ
- 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 Độ cứng Chlorua Sắt pH chỉ tiêu khảo sát tỉ lệ đạt ( %) nhóm I Nhóm II Nhóm III
Hình 4.2 Biểu đồ khảo sát các chỉ tiêu đặc trưng cho thổ nhưỡng Nhận xét :
Kết quả khảo sát các chỉ tiêu độ cứng, chlorua, sắt, pH của nước thể hiện đặc điểm thổ nhưỡng tại nơi có nước giếng được khảo sát Trước hết, ta nhận thấy chỉ tiêu pH ở cả ba nhóm là đáng quan tâm hơn cả Tỉ lệ đạt rất thấp Điều đó chứng tỏ địa bàn thành phố Hồ Chí Minh nguồn nước ngầm đang bị ô nhiễm, mức độ ô nhiễm khác nhau ở từng vùng Dựa vào biểu đồ cột ở trên ta dễ dàng nhận thấy nhóm I có mức độ ô nhiễm tương đối ít hơn hai nhóm kia là vì nhóm I gồm những quận nằm ngay trong thành phố, khả năng xử lý khi nguồn ô nhiễm tốt hơn những nhóm khác, người ta có thể sử dụng những hệ thống lọc nước, hoặc lựa chọn địa điểm khoan giếng thích hợp
Nhóm II có chỉ tiêu pH đạt rất thấp chỉ đạt 3,28% trên 61 mẫu đem khảo sát Điều này cho thấy nguồn nước nơi này không sử dụng để sinh hoạt cho con người, những vùng này do địa hình nhiễm phèn nên độ pH nơi đây rất thấp, có nơi pH chỉ đạt 3,45( lò Đông Thạnh, Hóc Môn ), pH đạt 3,64 ( lò Phú Hòa Đông, Củ Chi ) Chính độ pH thấp đã làm ảnh hưởng tới những chỉ tiêu khác mà ta sẽ thảo luận ở phaàn sau
Nhóm III có sự phân bố không đồng đều, có nơi độ pH cao, nhưng có nơi lại rất thấp Chứng tỏ, nguồn nước nơi đây bị tác động bởi địa hình, bởi sự ảnh hưởng không đồng đều
Hàm lượng sắt được nhận xét là có liên quan tới độ pH, độ pH không đạt tiêu chuẩn kéo theo hàm lượng sắt trong nguồn nước cũng dao động theo Trong nước chứa nhiều sắt còn gọi là phèn sắt, làm cho nước có pH thấp Sở dĩ hàm lượng sắt trong nước ngầm ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh có nhiều là do ô nhiễm từ đất Hàm lượng sắt trong đất hòa tan, thấm vào mạch nước ngầm, ở những mạch nước ngầm cạn, khả năng bị ô nhiễm nhiều hơn, vì thế ở những vùng thuộc nhóm II và nhóm III, người ta khoan giếng sâu hơn và mức độ nhiễm sắt sẽ thấp hơn là những giếng ở trong thành phố
Chỉ tiêu clorua khá khác biệt, do nhóm III là những vùng ven thành phố, có vùng nguồn nước nơi đây nhiễm mặn do gần biển (huyện Cần Giờ), lượng muối từ biển thấm vào những mạch nước ngầm làm cho vùng này có chỉ tiêu clorua không đạt khá nhiều Tuy nhiên, ở nhóm I cũng có những nơi nguồn nước còn chứa hàm lượng clorua, do không phải là vùng ngập mặn nên hàm lượng clorua ở đây không từ muối NaCl phân ly tạo thành mà do những hợp chất muối khác có chứa các ion canxi, magie Nhóm II do địa hình cao hơn nên khả năng nhiễm mặn là không có, vì thế hàm lượng clorua chưa tìm thấy trong những mẫu đem khảo sát
Chỉ tiêu độ cứng liên quan trực tiếp tới hàm lượng clorua có trong nước ngầm Như đã biết hàm lượng muối có trong nước không chỉ do ion Cl - kết hợp với ion Na + mà còn có những muối do ion Cl - kết hợp với ion Ca 2+ , Mg 2+ Vì thế, nếu
BIỂU ĐỒ CÁC CHỈ TIÊU DỄ BỊ TÁC ĐỘNG CỦA MÔI
NH3 Nitrit Nitrat Hydrosulfua các chỉ tiêu khảo sát
Tỉ lệ đạt ( % ) nhóm I Nhóm II Nhóm III
Hình 4.5 – Biểu đồ các chỉ tiêu dễ bị tác động bởi môi trường
Nhận xét : Đây là nhóm các chỉ tiêu dễ chịu ảnh hưởng từ môi trường, môi trường thay đổi làm các chỉ tiêu thay đổi theo Tuỳ từng vùng có điều kiện môi trường khác nhau mà tạo nên những mức độ ô nhiễm khác nhau Ơû nhóm I, chỉ tiêu NH3 có tỉ lệ đạt thấp là do môi trường quanh đó bị ô nhiễm bởi rác thải, bởi hệ thống xử lý chất thải chưa đạt hiệu quả hoặc do chưa có hệ thống xử lý chất thải làm các nguồn chất thải này nhiễm vào nguồn nước
Hàm lượng nitrit chưa tìm thấy trong nguồn nước ở cả ba nhóm Tuy nhiên, hàm lượng nitrat lại là đáng kể và nó sẽ tác động gián tiếp lên nguồn nước Nguồn nước ở cả ba nhóm đều nhiễm nitrat Nitrat trong nước ngầm bao gồm nitơ của phân bón, phân gia súc, dư thừa sau vụ mùa, chất thải của con người và cả chất thải từ công nghiệp Khi nitrat hòa tan và thấm vào nước sau một thời gian chuyển hóa thành nitrit và ảnh hưởng rất xấu đến sức khỏe con người Nhóm I có mức độ ô nhiễm nhiều là do nguồn nước ở đây đang chịu ảnh hưởng của sự ô nhiễm từ môi trường đất, môi trường nước mặt nhiễm vào Nhóm II, nhóm III có mức độ ô nhiễm ít hơn vì hai nhóm này có địa hình rộng hơn lại ít bị ảnh hưởng bởi nguồn nước mặt