Chương 4 PHÂN TÍCH nước (WATER ANALYSIS)

rfsfd ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG LỚP 09KMT QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) NHÓM THỰC HIỆN : NHÓM 13 Nguyễn Thùy Dung 0917039 Lê Thị Khởi 0917147 Lê Thị Mỹ Lài 0917156 Nguyễn Nhật Linh 0917170 Đinh Thị Mai Trang 0917344 TP Hồ Chí Minh – 2012 Mục lục Chương 4: Phân tích nước (Water Analysis) Chương 4: Phân tích nước (Water Analysis) 4.1 GIỚI THIỆU .1 4.1.1 Thủy (the Hydrosphere) 4.1.2 Ô nhiễm nước (Water Pollution) .1 4.1.3 Nhu cầu oxy sinh hóa –BOD (Biochemical Oxygen Demand) 4.1.4 Phú dưỡng hóa (Eutrophication) .4 4.1.5 Sự acid hoá (Acidification) .5 4.1.6 Độ mặn (Salinity) .7 4.1.7 Ô nhiễm ven biển (Coastal Pollution) 4.1.8 Ô nhiễm nước ngầm (Groundwater Pollution) 4.1.9 Xử lý nước thải (Wastewater Treatment) 10 4.1.10 Xử lý nước uống (Potable Water Treatment) .12 4.1.11 Phân tích nước (Water analysis) 13 4.1.12 Lấy mẫu và bảo quản (Sampling and Storage) .14 4.1.13 Phương pháp lọc (Filtration) 16 4.1.14 Câu hỏi vấn đề .17 4.2 CHẤT RẮN TRONG NƯỚC (SOLIDS IN WATER) 20 4.2.1 Giới thiệu .20 4.2.3 Tổng chất rắn (TS -Total Solids) .23 4.2.4 Tổng chất rắn hòa tan (TDS –Total Dissolved Solids) .24 4.2.5 Chất rắn lơ lửng dạng huyền phù (SS -Suspended Solids) .25 4.2.6 Chất rắn cố định chất rắn dễ bay (Fixed and Volatile Solids) 26 4.2.7 Chất rắn lắng (Settleable Solids) 27 4.2.8 Câu hỏi vấn đề 28 4.2.9 Gợi ý cho dự án .28 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) Chương 4: Phân tích nước (Water Analysis) 4.1 GIỚI THIỆU 4.1.1Thủy (the Hydrosphere) Nước hàng hóa quý giá nhất, điều cho giả dụ Nước sử dụng nhiều, hầu hết chúng cở sở cho sống xã hội Nước cần thiết, nước người hay động vật tồn chúng sử dụng để giữ gìn vệ sinh cá nhân Nông nghiệp công nghiệp dùng lượng nước khổng lồ để cung cấp cho nguồn lương thực hàng hóa tiêu thụ Hơn nữa, nguồn cá ăn phụ thuộc hoàn toàn vào nước Không thể làm cạn nước cung cấp nước tiếp tục tuần hoàn lại thông qua chu trình thủy văn Tuy nhiên điều làm giảm sút chất lượng nước điểm mà nơi chúng tác dụng, có hại làm chết người Ô nhiễm nước có ảnh hưởng nghiêm trọng tới dòng sông, hồ chí phần biển 90% lượng nước giới tìm thấy biển Chỉ có 2.5% nước giới nước muối Tuy nhiên 75% toàn lương nước bị giới hạn dòng sông băng chỏm băng Chỉ 1% nước tìm thấy hồ, sông đất 24% diện dạng nước ngầm Nhu cầu nước tăng theo gia tăng dân số, tạo áp lực với nguồn tài nguyên nước Vào năm 1975, tổng lượng nước mà toàn cầu sử dụng 4000km3/ năm tin số tăng lên 6000km3/năm vào năm 2000 Sự khám phá đầy đủ cung cấp nước đối đầu với toán nhu cầu gia tăng vấn đề giữ gìn chất lượng nước Mặc dù giá trị nước vấn đề quy mô toàn cầu, vấn đề tìm kiếm nước chất lượng cao vùng khảo sát theo chất lượng yêu cầu 4.1.2Ô nhiễm nước (Water Pollution) Sự định cư người công nghiệp tập trung kéo dài theo sông, cửa sông, bờ biển ưu thương mại đường thủy Con người sử dụng ống dẫn nước làm giảm chất lượng nước việc sử dụng loại chất gây ô nhiễm khác Về mặt lịch sử, ô nhiễm nước không xem vấn đề quan trọng trung tâm dân cư lớn phát triển mạnh Các dòng sông bờ biển có khả tự làm thân, ô nhiễm nước trở thành vấn đề mà chúng vượt khả tự làm khối nước Nước ô nhiễm có diện yếu tố hóa học, sinh học vật lí mức gây hại tới đời sống KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) sinh vật, bao gồm người Chất lượng nước xác định tiềm sử dụng Ví dụ, chất lượng nước yêu cầu công nghiệp phụ thuộc vào trình xử lí công nghiệp liên quan Nước ô nhiễm sử dụng cho số qua trình sử dụng cho trình xử lí khác Bảng 4: chất ô nhiễm hóa học khí Chất ô nhiễm Chất phóng xạ Nguồn điển hình Ý kiến Chất hữu Sử dụng thuốc diệt cỏ thuốc trừ sâu Nông nghiệp Nước Công nghiệp nước sinh hoạt Ô nhiễm dầu khí từ tai nạn tràn dầu Lương đa dạng chất thải (thuốc trừ sâu,chất tẩy) Tiềm ảnh hưởng bất lợi tới sức khỏe người hệ sinh thái nước Kim loại nặng Nước thải từ công nghiệp, nông lắng đọng acid từ khí Các kim loại ô nhiễm có tiềm ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người hệ sinh thái nước acid Sự thoát nước, nước thải từ công nghiệp lắng đọng acid từ khí Gây hại đến hệ sinh thái nước chất độc kim loại Sự phát điện ngẫu nhiên từ công Chủ đề nhạy cảm Vấn đề nghiệp hạt nhân,vận chuyển ảnh hưởng tới sức khỏe vật liệu hạt nhân thí nghiệm thường xuyên đượcthảo luận hạt nhân chất dinh Sử dụng phân bón nước cống Có thể gây phú dưỡng hóa dưỡng Nông nghiệp nước ảnh hưởng tới sức khỏe người Ô nhiễm nước trở thành mối đe dọa nguy hiểm tới sức khỏe Con người bị ốm uống, giặt giũ bơi nguồn nước bị ô nhiễm Mối nguy hiểm sinh học nước bao gồm vi khuẩn, virut động vật kí sinh gây bệnh mối đe dọa hóa học gồm nitrat, chì, arsen nguyên tố phóng xạ Một điều quan tâm chất lượng nước cung nguồn nước cho sinh hoạt chúng loại bỏ chất độc hại với sức khỏe người Từ điểm quan sát sức khỏe công cộng, việc đáp ứng nước sinh hoạt vi sinh vật KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) gây bệnh quan trọng Sự phát sinh bênh tật truyền qua nước bao gồm bệnh nhiễm trùng đường ruột (kiết lỵ, dịch tả, thương hàn) bệnh viêm gan bại liệt trẻ em Ở quốc gia phát triển Châu Âu phía bắc nước Mỹ, nước sử dụng thường xuyên loại bỏ vi sinh vật, không loại bỏ vi sinh vật quốc gia phát triển nơi mà bùng nổ dịch bệnh lây lan theo đường nước thương hàn, dịch tả xảy Tuy nhiên, nước phát triển, dịch bệnh lây lan theo đường nước tiềm đe dọa nước sử dụng sàng lọc đặn dạng trực khuẩn ruột (faecal coliform) dạng mà diện chúng xác định diện tạo chất lắng nước Nước sử dụng chất độc hóa học thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, kim loại nặng chất phóng xạ Một hình thái vật lí phổ biến nước ô nhiễm ô nhiễm nhiệt Nước công nghiệp tận dụng cho mục đích làm làm mát sau nước trở lại vào nước nhiệt độ cao nhiệt độ xung quanh Thủ phạm loại nhà máy điện, nơi mà sử dụng khối lượng nước mặt khổng lồ để điều khiển tua-bin sản xuất điện Lượng nước bị đốt nóng sau xả trở lại dòng sông, hồ, cửa sông biển Cá loài vô nhạy cảm với nhiệt độ cần nhiệt độ tăng lên vài độ gây hệ phá hủy sống loài thủy sinh sống nước.Vì thế, nhiệt độ nước phải giảm bên tháp làm mát nhà máy điện trước thải Cuốn sách viết phân tích hóa học, ô nhiễm vật lý ô nhiễm sinh học, chúng quan trọng không sâu chi tiết Các nguồn sơ cấp gây ô nhiễm nước nước thải, nước thải công nghiệp, hệ thống mương máng tràn dầu loại gây ô nhiễm nguồn liệt kê bảng 4.1 Nhiều chất ô nhiễm tiếp tục thải vào nguồn nước ngày Thỉnh thoảng việc thải lượng lớn chất thải thu hút quan tâm lớn cộng đồng Ví dụ điển hình: thải lượng chất phóng xạ ngẫu nhiên từ nhà máy xử lí hạt nhân UK vào biển Ai-len, thí nghiệm hạt nhân biển Thái Bình Dương tai nạn tràn dầu Exxon Valdez 4.1.3Nhu cầu oxy sinh hóa –BOD (Biochemical Oxygen Demand) Nước thải chảy sông biển từ nhánh ống thoát nước xem xét nguồn điểm ô nhiễm, nồng độ chất ô nhiễm giảm xuống với khoảng cách dòng chảy tới nguồn tăng bị pha loãng Các chất ô nhiễm hữu có mặt nước thải vấn đề ô nhiễm cu thể Vi khuẩn nước thải làm biến đổi chất ô nhiễm hữu cơ, sử dụng DO (lượng oxy hòa tan) trình xử lí Lượng oxy cần thiết để phân hủy chất hữu đơn vị thể tích nước gọi nhu cầu oxy sinh hóa (BOD ) BOD coi đơn vị đo lường ô nhiễm hữu xác định đặn nhà máy KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) xử lí nước thải phòng thí nghiệm chất lượng nước Nếu nơi mà ô nhiễm hữu mức dẫn đến BOD cao, lượng DO thấp cung cấp cho sống nước Sự phân hủy chất ô nhiễm hữu bắt đầu từ nước thải chảy sông gần nguồn điểm ô nhiễm, nơi gọi vùng ô nhiễm (pollution zone) với lượng BOD cao DO thấp Vùng xuôi dòng xa gọi vùng phân hủy chủ động (active decomposition zone), nơi mà lượng DO thấp phân hủy sinh hóa hợp chất hữu ô nhiễm Cuối gọi vùng phục hồi (recovery zone ) vùng mà lượng DO tăng lượng BOD giảm chất ô nhiễm hữu bị phân hủy Hầu hết nguồn nước có khả làm suy biến nước thải, nhiên vấn đề nảy sinh nước chứa đựng mức lượng chất hữu cơ, nước thải có nhu cầu oxy (oxygen-demanding waste) Nếu khả tự làm nguồn nước tự nhiên bị chế ngự, tất lượng DO bị dùng hết, dẫn đến làm cá chết BOD trình bày chi tiết mục 4.7 4.1.4Phú dưỡng hóa (Eutrophication) Sự tăng nồng độ chất dinh dưỡng nước gọi phú dưỡng hóa Chất dinh dưỡng yếu tố cần thiết cần thiết cho phat triển đời sống sinh vật (C, N, P, K, S nguyên tố vi lượng) Sự phú dưỡng hóa trình tự nhiên hợp lí Tuy nhiên hoạt động người làm tăng nhanh có mặt chất dinh dưỡng, dẫn đến tượng cultural eutrophication vấn đề quan tâm nhiều nơi Hệ thống thoát nước thải đất canh tác chứa nhiều phân bón chứa mộ hàm lượng cao nito phosphor, thải vào nguồn nước dẫn đến tăng số lượng thực vật phù du, tượng gọi tảo nở hoa (algal blom) Tảo trở nên dày mà làm cho ánh sáng lọt qua tảo vùng chết thiếu ánh sáng Khi tảo thối nát lượng oxy hòa tan bị dùng hết, cá thiếu oxy chúng bắt đầu chết Vấn đề phú dưỡng hóa thường xuyên gặp hồ tiếp nhận nước thải giàu chất dinh dưỡng Hiện nay, mối quan tâm trình bày tồn trình phú dưỡng hóa nước ven biển vùng nhiệt đới nước cống có khả gây ảnh hưởng bất lợi tới rạng san hô Vấn đề phú dưỡng hóa giải việc đảm bảo nước thải mà thải nguồn nước không chứa mức hàm lượng chất dinh dưỡng Điều đạt cách sử dụng phương pháp tiên tiến xử lý nước thải có khả loại bỏ chất Kiểm soát phospho hiệu kiểm soát nitơ, phospho thường chất phát triển tảo phần nhiều thải từ nguồn điểm chẳng hạn công trình xử lý nước thải Mặt khác, hầu hết chất nitơ từ nguồn khuếch tán hệ thống thoát nước Xử lý nước thải cấp ba liên quan đến hóa chất keo tụ có khả loại bỏ phospho nước thải, hầu hết nhà máy xử lý nước thải KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) không sử dụng xử lý cấp ba (xem mục 4.1.9) Đảo ngược tượng phú dưỡng thành phần nước bị ảnh hưởng tốn Bảng 4.2 cung cấp cho mối quan hệ tình trạng dinh dưỡng thành phần nước thông số đo lường Bảng 4.2 tiêu chuẩn chất thải cho hồ hồ chứa Thông số Oligotrophic (ít dinh dưỡng) Mesotrophic (trung dưỡng) Dinh dưỡng tốt N (g/L) 500 P(g/L) 20 DO hồ chứa (% độ bão hòa) >80 10-80 Ksp, dung dịch bão muối kết tủa IAP = Ksp, có trạng thái cân dung dịch bão hòa muối IAP [...]... liên quan (gần lối thoát nước thải, lối thoát nước thải công nghiệp…) 3 Thực hiện một phân tích chi tiết về nước thải bằng cách sử dụng các phương pháp được mô tả trong chương này và nhập kết quả của bạn trong một bảng KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 18 CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) 4 Lấy mẫu và phân tích nước máy một số gia đình trong khu vực của bạn Ngoài ra, phân tích nước khoáng đóng chai trên... bay hơi (VSS) Chất rắn lắng đọng(SETS ) Ít 300 200 120 80 100 20 80 4 Mức dộ ô nhiễm Trung bình 700 500 300 200 200 50 150 8 Nặng 1000 700 40 0 300 300 60 240 15 Bảng 4. 6 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) trong một số mẫu nước KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 21 CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) Loại nước Nước biển Nước dự tính làm nước uống Nước tưới tiêu TDS (mgL-1) 3500 ... lục Chương 4: Phân tích nước (Water Analysis) Chương 4: Phân tích nước (Water Analysis) 4. 1 GIỚI THIỆU .1 4. 1.1 Thủy (the Hydrosphere) 4. 1.2 Ô nhiễm nước. .. 700 40 0 300 300 60 240 15 Bảng 4. 6 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) số mẫu nước KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 21 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) Loại nước Nước biển Nước dự tính làm nước uống Nước. .. với nước không khí diện số vi khuẩn để tạo acid sulfuric: 2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 Ví dụ 4. 1 KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG K2009 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NƯỚC (WATER ANALYSIS) Một mẫu nước sông phân tích