nghiên cứu và khảo sát một số thành phần dinh dưỡng trong mẫu nước thuộc thôn đông cao, xã tiến xuân , huyện thạch thất, hà nội

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM VŨ TỐNG CHUNG NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG MẪU NƯỚC THUỘC THÔN ĐÔNG CAO, XÃ TIẾN XUÂN, HUYỆN THẠCH THẤT, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM VŨ TỐNG CHUNG NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG MẪU NƯỚC THUỘC THÔN ĐÔNG CAO, XÃ TIẾN XUÂN, HUYỆN THẠCH THẤT, HÀ NỘI Chuyên ngành: Hoá phân tích Mã số: 60.440.118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Lê Lan Anh Thái Nguyên - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn cô PGS.TS. Lê Lan Anh. Người đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Lưu Thị Nguyệt Minh đã giúp đỡ chỉ bảo thân tình và tạo mọi điều kiện tôi trong quá trình nghiên cứu và làm thực nghiệm. Tôi cùng xin gửi lời cám ơn tập thể nhân viên, cán bộ phòng Hóa Phân Tích – Viện Hóa Học – Viên Khoa học Công Nghệ Việt Nam đã luôn tạo điều kiện, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm thực nghiêm. Cuối cùng , tôi xin cám ơn đến những người thân yêu trong gia đình luôn động viên, ủng hộ trong suôt quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp này. Thái nguyên, ngày 08 tháng 04 năm 2013 Học Viên Vũ Tống Chung Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: đề tài ―Nghiên cứu khảo sát và phân tích một số thành phần dinh dưỡng trong mẫu nước thuộc thôn Đông Cao, Xã Tiến Xuân , huyện Thạch Thất, Hà Nội” là do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác. Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm. XÁC NHẬN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM ĐIỂM PGS.TS LÊ HỮU THIỀNG Thái nguyên, tháng 04 năm 2013 Tác giả luận văn V Tống Chung XÁC NHẬN CỦA TRƢỞNG KHOA HÓA HỌC TS.NGUYỄN THỊ HIỀN LAN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục i Danh mục bảng Error! Bookmark not defined. Danh mục hình iii Danh mục các ký hiệu viết tắt iv MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước 3 1.1.1. Nguồn gốc các chất ô nhiễm hữu cơ, N và P trong nước 3 1.1.2. Sự chuyển hóa các chất ô nhiễm hữu cơ, N và P trong nước. 12 1.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm chứa N, P và ô nhiễm hữu cơ 14 1.1.4. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm các nguồn nước 17 1.2. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước2. 19 1.2.1. Chỉ số pH 19 1.2.2 Độ dẫn điện 19 1.2.3. Hàm lượng amoni NH 4 + 19 1.2.4. Hàm lượng nitrit NO 2 - 20 1.2.5. Hàm lượng nitrat NO 3 - 20 1.2.6. Hàm lượng P 20 1.3. Các phương pháp phân tích 21 1.3.1. Chỉ số pH 21 1.3.2. Ion amoni (NH 4 + ) 21 1.3.3. Ion nitrit (NO 2 - ) 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii 1.3.4. Ion nitrat (NO 3 - ) 23 1.3.5. Ion photphat (PO 4 3- ) tự do 25 1.3.6. Xác định photpho tổng số 25 1.4. Nguyên tắc của phương pháp trắc quang 26 1.4.1. Nguyên tắc 26 1.4.2. Phương pháp đường chuẩn trong phép phân tích định lượng bằng trắc quang 26 1.4.3. Ưu nhược điểm của phương pháp trắc quang 28 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1. Địa điểm nghiên cứu 29 2.1.1.Giới thiệu chung về lưu vực Đồng Cao [2] 29 2.1.2. Thí nghiệm mưa giả [2] 30 2.1.4. Số lượng mẫu lấy 34 2.1.5. Ưu và nhược của hệ thí nghiệm mưa giả 34 2.2. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất thí nghiệm 35 2.2.1. Thiết bị 35 2.2.2. Dụng cụ 35 2.2.3. Hoá chất 35 2.3. Quá trình thực hiện 39 2.3.1. Quan trắc hiện trường 39 2.3.2. Phân tích tại phòng thí nghiệm 40 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47 3.1. Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng NH 4 + , NO 2 - , NO 3 - , PO 4 3- trong mẫu nước 47 3.1.1. Xây dựng đường chuẩn của NH 4 + 47 3.1.2. Xây dựng đường chuẩn của NO 2 - 49 3.1.3. Xây dựng đường chuẩn của NO 3 - 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 3.1.4. Xây dựng đường chuẩn của PO 4 3- 56 3.2. Thảo luận kết quả 59 3.2.1. Kết quả phân tích lấy tại 18 điểm thuộc 6 nhóm sử dụng các cách bón phân bón khác nhau tại lưu vực Đông Cao 59 3.2.2. Thảo luận kết quả phân tích ở lưu vực Đông Cao 63 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Hàm lượng chất thải của con người do sinh hoạt đưa vào môi trường qua nuớc thải [6], [45] 5 Bảng 1.2. Hàm lượng tác nhân ô nhiễm N, P trong nước thải sinh hoạt tại đô thị và nông thôn ở Ixrael [7], [43] 6 Bảng 1.3. Các đặc tính trung bình của nước thải đô thị [4] 8 Bảng 1.4. Hàm lượng chất thải do hoạt động của con người [7] 9 Bảng 1.5. Một số đặc trưng của chất thải công nghiệp sữa [4] 9 Bảng 1.6. Một số đặc trưng của chất thải công nghiệp hoá chất [4] 9 Bảng 1.7. Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt, trích TCVN 5942-1995 [31] 17 Bảng 1.8. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt, trích TCVN 6772 - 2000 [ 31] 18 Bảng 1.9. Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp, trích TCVN 5945 - 1995 [31] 18 Bảng 2.1: Đặc tính các ô thí nghiệm 31 Bảng 2.2 : Dụng cụ đựng mẫu, điều kiện và thời gian bảo quản mẫu 39 Bảng 3.1. Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đường chuẩn xác định NH 4 + bằng hỗn hợp thuốc thuốc thử oxi hóa và phenat 47 Bảng 3.2. Xử lý thống kê kết quả phân tích mẫu giả của amoni (NH 4 + -N/l) . 48 Bảng 3.3. Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đường chuẩn xác định NO 2 - - N/l bằng thuốc thử Azo - Dye 50 Bảng 3.4. Tương quan giữa mật độ quang và nồng độ Nitrit (NO 2 - - N/l) 50 Bảng 3.5 Xử lý thống kê kết quả phân tích mẫu giả của nitrit (NO 2 - - N/l) 51 Bảng 3.6. Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đường chuẩn xác định NO 3 - - N/l bằng thuốc thử Azo - Dye 53 Bảng 3.7. Tương quan giữa mật độ quang và nồng độ Nitrat (NO 3 - - N/l) 53 Bảng 3.8. Xử lý thống kê kết quả phân tích mẫu giả của NO 3 - N/l 54 Bảng 3.9.Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đường chuẩn xác định photphat 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.10. Tương quan giữa mật độ quang và nồng độ Photphat (PO 4 3— P/l) 57 Bảng 3.11. Xử lý thống kê kết quả phân tích mẫu giả của PO 4 3— P/l 58 Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng N, P trên các ô 2, 7, 13 không sử dụng phân bón 60 Bảng 3.13 . Kết quả phân tích hàm lượng N, P trên các ô 4, 11, 17 sử dụng than sinh học 60 Bảng 3.14. Kết quả phân tích hàm lượng N, P trên các ô 1, 8, 16 sử dụng phân chuồng 61 Bảng 3.15. Kết quả phân tích hàm lượng N, P trên các ô 5, 9, 18 sử dụng phân chuồng + than sinh học. 61 Bảng 3.16. Kết quả phân tích hàm lượng N, P trên các ô 3, 12, 15 sử dụng phân chuồng ủ 62 Bảng 3.17. Kết quả phân tích hàm lượng N, P trên các ô 6, 10, 14 sử dụng phân chuồng ủ + than sinh học 62 Bảng 3.18. Biểu diễn hàm lượng đạm bị rửa trôi trong các ô bón các loại phân khác nhau 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Dạng của đường chuẩn 27 Hình 2.1 : Toàn cảnh lưu vực Đồng Cao [2] 29 Hình 2.2 : Sơ đồ vị trí các ô trí nghiệm giả mưa 31 Hình 2.3 Thiết kế một ô giả mưa 33 Hình 3.1. Đường chuẩn xác định hàm lượng NH 4 + -N/l 48 Hình 3.2. Đường chuẩn xác định hàm lượng NO 2 — N/l 51 Hình 3.3. Đường chuẩn xác định hàm lượng NO 3 - -N/l 54 Hình 3.4. Đường chuẩn xác định hàm lượng PO 4 3— P/l 57 Hình 3.5. Sự biến thiên hàm lượng trung bình N-NH 4 + và N-NO 3 - trong các ô mưa giả với các cách bòn phân khác nhau 64 Hình 3.6. Sự biến thiên hàm lượng trung bình N-NH 4 + , N – NO 2 - và N-NO 3 - trong các ô mưa giả với các cách bòn phân khác nhau 65 Hình 3.7. Sự biến thiên hàm lượng trung bình P-PO 4 3- và P tổng trong các ô mưa giả với các cách bòn phân khác nhau 66 Hình 3.8 : Hàm lượng đạm bị rửa trôi với các ô có cách bón phân khác nhau tại lưu vực Đông Cao 71 [...]... nguồn nước bị phú dưỡng hóa .Trong đề tài nghiên cứu chúng tôi quan tâm chủ yếu đến chất lượng dinh dưỡng bị tiêu hao, xói mòn từ đất vào nước do tác động tự nhiên (mưa, lũ) hoặc do con người (canh tác nông nghiệp hoặc hoạt động khác) Chính vì vậy chúng tôi đã chọn đề tài: Nghiên cứu và khảo sát một số thành phần dinh dưỡng trong mẫu nước thuộc thôn Đông Cao, xã Tiến Xuân , huyện Thạch Thất, Hà Nội ... Thất, Hà Nội Với đề tài trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung như sau: + Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng NH4 +, NO2 -, NO3 -, PO43- + Xác định hàm lượng các chỉ số NH4 +, NO2 -, NO3 -, T - P, PO43 -, trong nước thuộc thôn Đông Cao, Xã Tiến Xuân, Huyện Thạch Thất, Hà Nôi liên tục theo thời gian + Nhận xét, đánh giá các kết quả thu được + Rút ra kết luận Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học... độc, ít độc và không độc Những chất thải này, qua các quá trình phong hóa, biến đổi tạo thành các ion đi vào nguồn nước, cả trong nước mặt, nước thải và nước ngầm 1.1.1 Nguồn gốc các chất ô nhiễm hữu c , N và P trong nƣớc Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước là các ion dinh dưỡng chứa N và P, chúng đi vào nguồn nước từ những ion hay được sinh ra Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái... các nhà máy hoá chất, dệt, nhuộm, luyện kim, giấy, chế biến nông sản, thực phẩm, các lò giết mổ gia súc  Nhóm nước thải nông nghiệp: từ phân bón, hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) các trang trại, đồng ruộng Các chất thải rất đa dạng và phức tạp, chúng tồn tại ở thể rắn, thể lỏng và thể khí Bao gồm các kim loại và phi kim, các đơn chất và hợp chất, các chất vô cơ và hữu c , các chất độc, ít độc và. .. thị và nông thôn khác nhau, nên hàm lượng tác nhân ô nhiễm N và P trong nước thải cũng khác nhau Bảng 1.2 Hàm lƣợng tác nhân ô nhiễm N, P trong nƣớc thải sinh hoạt tại đô thị và nông thôn ở Ixrael [7 ], [43] Hàm lƣợng mg/ngƣời/ngày STT Tác nhân ô nhiễm Đô thị (1) Nông thôn (2) 1 Tổng nitơ (theo N) 5,1 8 7,0 0 2 Tổng photpho (theo P) 0,6 8 1,2 3 Trong đó: (l)- Số liệu lấy từ 62 đô thị ( 2,1 triệu dân ), với... 120 Phân xƣởng Bảng 1.6 Một số đặc trƣng của chất thải công nghiệp hoá chất [4] Ngành công nghiệp Ô nhiễm NH3 1 4g NH4HCO 3, 0,2 1g metanol Urê 0,1  0,5 g/l NH 3, 0,5 2g/l urê Supephotphat H2SO 4, HF, SiF6H2; H3PO 4, thạch cao, bùn H3PO4 SiO 2, CaF 2, Ca3(PO4)2 Công nghiệp dược Chất hữu cơ hoà tan, chất kháng sinh Thuốc tẩy, bột giặt ABS, LAS, tripolyphotphat, rượu no chứa sunfat, SO42- Số hóa bởi Trung tâm... Ở nước ta, khoảng 90% cơ sở sản xuất và hầu hết các khu công nghiệp chưa có hệ thống xử lý nước thải Các nhà máy, xí nghiệp chỉ tiến hành xử lý sơ bộ rồi thải thẳng ra môi trường, do đó đã gây ô nhiễm các nguồn nước mặt, mương dẫn nước và các dòng sông Nước thải của các ngành công nghiệp, sản xuất phân bón, thực phẩm, chế biến thủy hải sản, luyện cốc không những làm tăng hàm lượng các ion dinh dưỡng. .. các chất ô nhiễm chứa N, P và ô nhiễm hữu cơ Nhìn chung, các ion photphat ít hoặc không gây độc hại với sức khỏe con người [20 ], [54] Nhưng ở dạng hữu c , nhất là các hợp chất có trong thành phần của HBBVTV và sản phẩm y t , thì gây nhiều tác hại cho con người và môi trường Một số loại bị phân hủy khá nhanh, một số khác lại rất bền vững, tồn lưu lâu và tích lũy trong nông sản, thực phẩm [35] Các chất... lâu trong môi trường, khó bị phân giải sinh học thành các sản phẩm vô hại, nên dễ tập trung vào c , tôm và các thực vật nước, gây hại cho con người khi sử dụng chúng [29] HCBVTV phân giải rất chậm nếu lượng thuốc tồn dư lớn, nhất là ở loại đất có hoạt tính sinh học kém như đất cát Do đ , thuốc dễ bị rửa trôi, gây ô nhiễm các nguồn nước, cả nước mặt và nước ngầm Như vậy, các sinh vật và VSV có ích sống... Organization) hàm lượng NO3- trong nước uống không được vượt quá 10 mg NO3 N/1 [55 ], [57] hay nồng độ cho phép của ion NO3 N trong nước uống không được vượt quá 9 mg/1 [10 ], [45] Nitrit là chất rất độc, mặc dù nó ít bền, dễ bị oxi hoá thành nitrat Khi xâm nhập vào cơ th , nitrit đi vào máu, kết hợp với hemoglobin (có trong hồng cầu là phần tử có chức năng vận chuyển oxi trong cơ thể ), chuyển hóa thành methemoglobin, . tài: Nghiên cứu và khảo sát một số thành phần dinh dưỡng trong mẫu nước thuộc thôn Đông Cao, xã Tiến Xuân , huyện Thạch Thất, Hà Nội . Với đề tài trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội. tài Nghiên cứu khảo sát và phân tích một số thành phần dinh dưỡng trong mẫu nước thuộc thôn Đông Cao, Xã Tiến Xuân , huyện Thạch Thất, Hà Nội là do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu, kết. CHUNG NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG TRONG MẪU NƯỚC THUỘC THÔN ĐÔNG CAO, XÃ TIẾN XUÂN, HUYỆN THẠCH THẤT, HÀ NỘI Chuyên ngành: Hoá phân tích Mã số: 60.440.118