Phân tích hàm lượng amoni trong nước ngầm tại hà nội và một số vùng lân cận

Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Trong năm học tập rèn luyện trường giúp đỡ bảo tận tình thầy cô Em tạo dựng khố kiến thức nhìn tổng quan nghề nghiệp tương lai Nhưng em tiếp cận lĩnh vực lý thuyết Do vậy, thực tập trình quan trọng giúp em có thêm kiến thức, rèn luyện kỹ áp dụng giảng lớp thầy, cô vào thực tế Lần đầu tiếp xúc với công việc bên không tránh khỏi bỡ ngỡ, khó khăn Nên em đặc biệt cảm ơn chân thành đến tập thể phòng Thử Nghiệm Môi Trường Hóa Chất tạo điều kiện tốt cho em đợt thực tập Nhờ có quan tâm bảo tận tình anh ( chị ) phòng giúp em làm quen với môi trường làm việc tiếp cận kiến thức bổ ích cho công việc sau Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô Vũ Thị Mai tận tình dạy dỗ tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu để hoàn tất báo cáo tốt nghiệp Mặc dù hoàn thành báo cáo, song hạn chế tài liệu, hạn chế thời gian kinh nghiệm thực tế, nên em không tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý thầy cô khoa để em hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 24 tháng 04 năn 2013 Sinh viên Lưu Thị Tuyên Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN A PHẦN MỞ ĐẦU I Lý lựa chọn chuyên đề: Nước ngầm tài nguyên vô quan người sinh vật Tuy nhiên, nguồn nước bị ô nhiễm trầm trọng hoạt động sản xuất sinh hoạt người.Theo số báo cáo khoa học số khu vực Hà Nội số vùng lân cận bị nhiễm amoni nặng Do vậy, nghiên cứu phân tích amoni vấn đề cần thiết để đưa phương pháp xử lý phù hợp, làm giảm hàm lượng ô nhiễm amoni nước ngầm đảm bảo sức khỏe người II Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: - Phân tích hàm lượng amoni nước ngầm Phạm vi nghiên cứu - Địa điểm : Phòng Thử Nghiệm Hoá Chất Môi Trường – Trung Tâm Kỹ Thuật – Tổng Cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng - Thời gian: Từ ngày 01/04/2013 đến ngày 26/03/2013 III Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu: Mục tiêu nghiên cứu: - Xác định hàm lượng amoni nước ngầm - Nắm bắt quy trình phân tích - Đưa kết thực nghiệm Nhiệm vụ nghiên cứu: - Đưa giải pháp, kiến nghị cho vấn đề cần nghiên cứu - Đánh giá thực trạng vấn đề cần nghiên cứu IV Giới hạn đề tài: - Phân tích hàm lượng amoni có nước ngầm Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ TỔNG CỤC TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG I Tổng quan Tổng cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng: VĂN PHÒNG TỔNG CỤC • Địa chỉ: Số Hoàng Quốc Việt, Nghĩa đô, Cầu giấy, Hà nội • Điện thoại: 04 37911606 • FAX: 04 37911595 • E-Mail: vptdc@tcvn.gov.vn Vị trí chức năng: • Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng quan trực thuộc Bộ Khoa học Công nghệ, có chức tham mưu, giúp Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ quản lý nhà nước tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng; tổ chức thực nhiệm vụ quản lý nhà nước tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng theo quy định pháp luật • Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng có tư cách pháp nhân, tài khoản riêng, dấu hình Quốc huy trụ sở đặt thành phố Hà Nội Ban lãnh đạo: Tổng cục trưởng: Ngô Quý Việt Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội ĐT: 04 37911607; Fax: 04 37911595 Email: ngoquyviet@tcvn.gov.vn Phó Tổng cục trưởng: TS Vũ Văn Diện Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội ĐT: 04 3791 1609; Fax: 04 37911595 Email: vuvandien@tcvn.gov.vn Phó Tổng cục trưởng: ThS Trần Văn Vinh Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội ĐT: 04 37561025; Fax: 04 37911595 Email: tranvanvinh@tcvn.gov.vn Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN II Tổng quan Trung Tâm Kỹ Thuật 1: Giới thiệu - Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (gọi tắt Trung tâm Kỹ thuật 1) tổ chức khoa học công nghệ trực thuộc Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, thực chức phục vụ quản lý Nhà nước tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng hoạt động dịch vụ khác theo yêu cầu tổ chức, cá nhân Ban giám đốc: Giám đốc: Nguyễn Cảnh Tời Điện thoại: 04 3836 3795 - Fax: 04 38361199 Email: nctoi@quatest1.com.vn Phó Giám đốc Nghiệp vụ: Đặng Tuấn Hùng Điện thoại: 04 3836 3394 - Fax: 04 38361199 Email: hungdt@quatest1.com.vn Phó Giám đốc Kỹ thuật: Kim Đức Thụ Điện thoại: 04 3756 2629 - Fax: 04 38361199 Email: kimducthu@quatest1.com.vn Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN III Tổng quan phòng thử nghiệm Hóa Môi Trường: Giới thiệu: - Phòng Thử nghiệm Hoá môi trường thành lập theo Quyết định số 239/TCCB-QĐ , ngày 15 tháng năm 1994 Tổng cục trưởng Tổng cục tiêu chuẩn -đo lường-chất lượng - Phòng gồm có nhân việc - - Chức năng, nhiệm vụ: Đánh giá tác động môi trường Phân tích chất lượng môi trường: không khí, đất, nước & trầm tích… Phân tích hóa chất phân bón Phân tích dư lượng thuốc Bảo Vệ Thực Vật, hợp chất hưu cơ: cholorophenol, PCBs, PAHs, nước, đất, trầm tích Phân tích lượng vết kim loại nặng Quan trắc phân tích môi trường Tham gia tư vấn thiết kế xử lý ô nhiễm Đào tạo Hóa-Môi Trường Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Ngoài ra, Phòng thực dịch vụ công tác thử nghiệm liên quan như: Đào tạo thử nghiệm viên; Hợp đồng dịch vụ Khoa học Công nghệ Các phương pháp thử nghiệm phù hợp theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), tiêu chuẩn Quốc tế: APHA ,EPA, , ISO, … Phòng trang bị thiết bị đại từ dự án Nhà nước, phòng có đội ngũ cán đào tạo chuyên sâu, giàu kinh nghiệm Phòng thử nghiệm Môi trường hóa chất VILAS công nhận - phù hợp với chuẩn mực TCVN (ISO/IEC) 17025 có số Địa liên hệ Tầng - Nhà E - Số Đường Hoàng Quốc Việt - Cầu Giấy - Hà Nội Điện thoại: 04 38361397 - Fax: 04 38361199 Email: testlab5@quatest1.com.vn - Website: www.quatest1.com.vn CHƯƠNG II: VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU I Đặt vấn đề Nước có vai trò quan trọng chăn sóc bảo vệ sức khỏe cộng đồng Các nguồn nước sử dụng chủ yếu nước mặt nước ngầm qua xử lý sử dụng trực tiếp.Phần lớn chũng bị ô nhiễm tạp chất với thành phần mức độ khác tùy thuộc vào điều kiện địa lý, đặc thù sản xuất Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN sinh hoạt vùng phụ thuộc vào địa hình mà chảy qua hay vị trí tích tụ Ngày với phát triển công nghiệp, trình đô thị hóa diễn bùng nổ dân số làm cho nguồn nước ngày cạn kiệt ngày bị ô nhiễm Hoạt động nông nghiệp gắn liền với sử dụng loại phân bón diện rộng, loại nước công nghiệp, sinh hoạt giàu hợp chất nito thải vào môi trường làm cho nước ngầm ngày ô nhiễm hợp chất nito đặc biệt amoni Amoni không gây độc trực tiếp cho người mà sản phẩm chuyển hóa nitrit nitrat yếu tố gây độc Các hợp chất nitrit nitrat sản phẩm trình oxi hóa vi sinh vật trình xử lý, tàng trữ chuyển tải nước đến người dùng Vì việc xử lý amoni nước đối tượng đáng quan tâm II Tổng quan trạng ô nhiễm amoni ược amoni: Amoni bao gồm có dạng: không ion hóa ( NH3 ) ion hóa ( NH4 ) Amoni có mặt môi trường có nguồn gốc từ trình chuyển hóa, nông nghiệp, công nghiệp, từ khử trùng cloramin Lượng amoni nước bề mặt nước ngầm thường thấp 0,2 mg/l Các nguồn nước khí có nồng độ amoni đến 3mg/l Việc chăn nuôi gia súc quy mô lớn có khẳ làm tăng hàm lượng amoni nước mặt Sự nhiễm bẩn amoni tăng lên đoạn nối ống vữa ximang Amoni nước chất ô nhiễm nước thải động vật, nước cống khẳ nhiễm khuẩn Khi hàm lượng amoni nước ăn uống cao so với tiêu chuẩn cho phép chứng tỏ nguồn nước bị ô nhiễm chất thải động vật, nước cống, có khả xuất laoij vi khuẩn kể vi khuẩn gây bệnh Lượng amoni môi trường so với tổng hợp bên cớ thể không đáng kể Tác hại xuát tiếp xúc với liều lượng 200mg/kg thể trọng Với lí amoni xếp vào nhóm tiêu cảm quan ( dược đánh dấu chữ a bảng tiêu chuẩn theo định 1329/2002/BYTQĐ Bộ Y Tế ) Khi amoni nước vượt tiêu chuẩn cho phép chưa ảnh hưởng đến sức khỏe dấu hiệu cho thấy nguồn nước bị ô nhiễm chất thải có nguồn gốc động vật vi khuẩn gây bệnh 2.Nguồn gốc gây ô nhiễm amoni nước ngầm: Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN a Sự tồn hợp chất Nito nước: Nito tồn hệ thủy sinh nhiều dạng hợp chất vô hữu cơ.Các dạng vô cơ với tỉ lệ khác tùy thuộc vào môi trường nước Nitrat muối Nito vô môi trường sục khí đầy đủ liên tục Nitrit (NO2-) tồn điều kiện đặc biệt, amoniac (NH3) tồn điều kiện kị khí Amoni hòa tan nước tạo thành hyroxit amoni (NH4OH) phân ly thành ion amoni (NH4+) ion hydroxit (OH-) trình oxi hóa chuyển hóa tất dạng hợp chất Nito vô thành ion Nitrat, trình khử chuyển hóa chúng thành dạng Nito Quá trình oxi hóa dạng Nito thành NO3- gọi trình nitrat hóa.Quá trình khử nitrat trình chuyển từ NO3- thành khí Nito ( N2) oxit nito (N2O).Quá trình cố định nito trình Nito không khí cố định vào hệ sinh học dạng amoni.Quá trình đòi hỏi lượng đáng kể để chuyển hóa nito không khí thàng dạng amoni Các protein mùn động vật thực vật sau bị phân ly thành amoni axit, tiếp đến phân hủy thành amoni dạng nito vô nước vào hệ sinh vật cuối chuyển hóa dạng nito vô Các ion NO3- nước thải chảy sông biển hàm lượng lớn, chúng kích thích phát triển động vật thủy sinh, sau chết xác chúng gây ô nhiễm nguồn nước Nito Photpho hai yếu tố gây ảnh hưởng đến nguồn nước Nếu nồng độ NO3- tăng lên photpho không tăng ngược lại không làm cho thực vật phát triển b Nguồn gốc ô nhiễm amoni nước ngầm Việt Nam: Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng nhiễm bẩn amoni chất hữu nước ngầm nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm việc sử dụng mức phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu, hóa chất, thực vật gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước, trình phân hủy hợp chất hữu chất đẩy nhanh trình nhiễm amoni nguồn nước Ngoài mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào loại hình canh tác vùng Do cấu tạo địa chất lich sử hình thành địa tầng Kết hoạt động địa chất ( xói mòn, xâm thực…) hình thành nên tầng chứa nước cuội sỏi Đệ Tứ Đây nguồn nước chình khai thác cung cấp nước sinh hoạt cho hoạt động sống người Tầng Đệ Tứ bao gồm nhiều Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN kiến tạo với loại khác nguồn gốc Nhưng nhìn chung tầng đề chứa hạt than bùn, đất có chứa tạp chất hữu Khả di chuyển chất bẩn vào nước có liên quan chặt chẽ đến thành phần hạt hạt khô tính lưu thông lớn, khả hấp thụ nhỏ, chát bẩn di chuyển dễ dàng, hạt mịn ngược lại Do trình khai thác nước ngày mở rộng kéo theo giải phóng hợp chất nito phát sinh lớp đất bùn chứa nhiều chất hữu bị phân hủy, điều dẫn đến hàn lượng N nước ngầm tăng cao Do tồn nguồn ô nhiễm nằm phí mặt đất Trong nhiều năm qua với phát triển đời sống xã hội, phát triển công nghiệp, nông nghiệp thải vào môi trường lượng lớn chất thải, mà có nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu gây ô nhiễm sinh học cao Tình trang khoan khai thác nước cách tùy tiện tư nhân phổ biến Giếng khoan có độ sâu từ 25m đến 30m nguồn gốc tạo sổ thủy văn đua chất bẩn xuống nguồn nước ngầm Ngoài việc khai thác nước ngầm với khối lượng lớn mà lượng nước không kịp bổ sung tạo phễu hạ tháp mực nước, điều góp phần làm cho chất bẩn xâm nhập nhanh Để bù đắp lượng nước ngầm khai thác, trình xâm thực tự nhiên đẩy mạnh, nước ngầm bổ sung từ nguồn nước mặt ngấm xuống Đây nguyên nhân gia tăng nồng độ chất ô nhiễm nước ngầm chất có nguồn gốc nhân tạo Do việc phóng thải lượng lớn chất thải , nước thải có chứa nhiều hợp chất nito hòa tan dẫn đến gia tăng nồng độ hợp chất nito nước bề mặt Do chiều dày đới thông khí Khi chiều dày đới thông khí ( hay chiều dày đường thấm ) nhỏ khả xâm thực chất bẩn vào tầng chứa nước nhiều Nhưng riêng hợp chất Nitrat Nitrit chiều dày đới thông khí lớn, trình Nitrat diễn thuận lợi, chiều dày đới thông khí nhỏ trình Nitrat hóa yếu Đối với thực tế điều kiện đới thông khí dày hàm lượng oxi xâm nhập từ khí nguồn khác mặt đất vào đới thông khí lớn, thúc đẩy điều kiện thuận lợi cho phát triển vi khuẩn hiếu khí Khi trình Nitrat diễn nhanh chóng làm tăng hàm lượng NO3- NO2- Độ dốc thủy lực lớn Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Những nơi có cường độ dòng chảy mạnh làm tăng khả xâm nhập chất gây ô nhiễm vào nước ngầm Những khu vực nằm độ dốc cao thường có hàm lượng ô nhiễm nặng vùng có độ dốc thấp Điều phù họp với quy luật vận động tự nhiên vật chất Hiện trạng ô nhiễm amoni nước ngầm Việt Nam: a Hiện trạng ô nhiễm amoni: Theo đánh giá nhiều báo cáo hội thảo khoa học tình trạng ô nhiễm amonitrong nước ngầm phát nhiều vùng nước.Chẳng hạn TP HCM :” Theo chi cục bảo vệ môi trường TP HCM , kết quan trắc nước ngầm tầng nông gần cho thấy lượng nước ngầm khu vực ngoại thành diễn biến ngày xấu Cụ thể trạm nước ngầm Đông Thạch ( huyện Hóc Môn ) bị nhiễm amoni 68,73mg/l cao gấp 1,9 lần so với năm 2005 Ngoài số khu vực khác bị nhiễm amoni nước ngầm khu vực nhiễm amoni nước ngầm nặng nề nước khu vực đồng Bắc Bộ Theo kết khảo sát trung tâm nghiên cứu thuộc trung tâm khoa học tự nhiên vcoong nghệ quốc gia trường ĐH Mỏ- Địa Chất phần lớn nước ngầm khu vực đồng Bắc Bộ gồm tỉnh như: Hà Tây, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình,và phía Nam Hà Nội bị nhiễm bẩn amoni nặng Xác suất nguồn nước nhiễm amoni có nồng độ cao tiêu chuẩn nước sinh hoạt (3mg/l) khoảng 70%-80% Trong nhiều nguồn nước ngầm nhiều hợp chất hữu cơ, độ oxi hóa có nguồi đạt 30-40mgO 2/l Có thể cho phần lớn nguồn nước ngầm sử dụng không đạt tiêu chuẩn amoni chất hữu Theo kết khảo sát nhà khoa học Viện Địa lý thuộc Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam mẫu nước huyenj tỉnh Hà Nam có tỉ lệ nhiễm amoni mức báo động Chẳng hạn Lý Nhân có mẫu nước với hàm lượng lên tới 111,8mg/l gấp 74 lần so với tiêu chuẩn Bộ Y Tế, Duy Tiên 93,8mg/l gấp 63 lần Trong kết khảo sát trường ĐH Mỏ- Địa Chất Hà Nội cho biết chất lượng nước ngầm mạch nông mạch sâu địa phương có hàm lượng Nito trung bình > 20mg/l vượt mực tieu chuẩn Việt Nam cho phép nhiều lần b Ảnh hưởng amoni sức khỏe người Amoni thực không gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người, Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 10 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN trình khai thác, lưu trữ xử lý… amoni chuyển hóa thành nitrit (NO2-) nitrat (NO3-) chất có tính độc hại sức khỏe người, chuyển hóa thành Nitrosamin có khả gây ung thư cho người Chính quy định nồng độ nitrit cho phép nước sinh hoạt thấp Như nước ngầm amoni chuyển hóa thiếu oxi, khai thác lên vi sinh vật nước nhờ oxi không khí chuyển amoni thành nitrit nitrat tích tụ thức ăn Khi ăn uống nước có chứa nitrit thể hấp thụ nitrit vào máu chất tranh oxi hồng cầu làm hemoglobin khả lấy oxi, dẫn đến tình trạng thieus máu, da xanh…Vì vậy, nitrit đặc biệt nguy hiểm đến trẻ em tháng tuổi, làm chậm phát triển, gây bệnh đường hô hấp Đối với người lớn, nitrit kết hợp với axit amin thực phẩm làm thạnh họ chất nitrosamin Nitosamin gây tổn thương di truyền tế bào, nguyên nhân gây ung thư Các hợp chất Nito nước gây số bệnh nguy hiểm cho người sử dụng Nitrat gây chứng thiếu vitamin kết hợp với amin để tạo nitrosamin.Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, qua nước dùng để pha sữa Sau lọt vào thể, nitrat chuyển hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột Ion nitrit gây nguy hiểm so với ion nitrat sức khỏe người Khi tác dụng với amin hay ankyl cacbonattrong thể người chũng tạo thành hợp chất chứa nito gây ung thư - Bên cạnh hàm lượng NH4+ cao nước uống cao gây số bệnh sau : + Nó kết hợp với clo tạo Cloramin chất làm giảm hiệu khử trùng nhiều so với Clo gốc + Nó nguồn nito thứ cấp sinh nitrit nước, chất có tiềm gây ung thư + NH4+ nguồn dinh dưỡng để rêu tảo phát triển, vi sinh vật phát triển đường ống gây ăn mòn, rò rỉ Bảng: giới hạn nồng độ hợp chất nito nước Bộ Y Tế ban hành theo định Bộ Trưởng Y Tế việc ban hành tiêu vệ sinh nước ăn uống số:1329/2002/BYT/QĐ STT Chỉ tiêu Hàm lượng amoni tính theo Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Giới hạn tối đa 1,5 Page 11 Đơn vị mg/l Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN NH4+ Hàm lượng nitrat 50 mg/l Hàm lượng nitrit mg/l CHƯƠNG III: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ AMONI I Phương pháp Clo hóa: Clo chất oxi hóa mạnh oxi hóa amoni/amoniac nhiệt độ phòng thành N2 Khi hòa tan clo nước tùy theo pH mà Clo nằm dạng HclO hay ion ClO- có phản ứng theo phương trình Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO ( pH< 7) HClO ↔ H+ + ClO( pH >8) Trong nước có NH4+ xảy phản ứng sau: HClO + NH3 → H2O + NH2Cl (Monocloramin) HClO + NH2Cl → H2O + NHCl (Dicloramin) HClO + NHCl → H2O + NCl3 (Tricloramin) Nếu Clo dư xảy phản ứng phân hủy Cloramin HClO + NH2Cl → N2 + 3Cl- + H2O Lúc lượng Clo dư nước giảm tới số lượng nhỏ xảy phản ứng phân hủy Cloramin Những nghiên cứu trước cho thấy, tốc độ phản ứng Clo với hợp chất hữu so với phản ứng với amoni Khi amoni phản ứng gần hết , clo phản ứng với hợp chất hữu có nước để tạo thành nhiều Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 12 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN hợp chất Clo đặc trưng có mùi khó chịu Trong khoảng 15% hợp chất nhóm THM-Trihalometan HAA- axit axetic halogen chất có khẳ gây ung thư Ngoài lượng Clo cần dùng lớn vấn đầ an toàn trở lên khó giải nhà máy lớn Đây lý khiến phương pháp Clo hóa đơn giản mặt thiết bị, rẻ mặt kinh tế xây dựng khó áp dụng II Phương pháp kiềm hóa làm thoáng: Amoni nước tồn dướng dạng cân bằng: NH4 ↔ NH3(khí hòa tan) + H+ , pka = 9,5 Như vậy, pH gần có lượng nhỏ khí NH3 so với ion amoni Nếu ta nâng pH tới 9,5 tỉ lệ [NH3]/[NH4+] = 1, tăng pH cân chuyển phía tạo thành NH3 Khi áp dụng thiết bị sục khí thổi khí NH3 bay theo định luật Henry, làm chuyển cân phía phải: NH4+ + OH- ↔ NH3 + H2O Trong thực tế pH phải nâng lên xấp xỉ 11, lượng khí cần để đuổi NH mức 1600m3kk/m3 nước trình phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường Phương pháp áp dụng cho loại nước thải , khó đưa nồng độ NH 4+ xuống 1,5mg/l nên sử dụng để xử lý nước cấp III Phương pháp ozon hóa với xúc tác Bromua (Br-): Để khắc phục nhược điểm phương pháp Clo hóa, điểm đột biến người ta thay số tác nhân oxi hóa khác ozon với có mặt Br- Về xử lý NH4+ O3 với có mặt Br- diễn theo chế giống phương pháp xử lý Clo Dưới tác dụng O3, Br- bị oxi hóa thành BrO- theo phản ứng sau đây: Br- + O3 + H+ → HBrO + O2 Phản ứng oxi hóa NH4+ thực ion BrO- giống ion ClONH3 + HBrO → NH2Br + H2O NH2Br + HBrO → NHBr2 + H2O NH2Br + NHBr2 → N2 + Br- + H+ IV Phương pháp trao đổi ion: Để khử NH4+ khỏi nước áp dụng phương pháp lọc qua bể lọc cationit Qua bể lọc cationit, lớp lọc giữ lại ion NH4+ hòa tan nước bề mặt hạt cho vào nước ion Na+ Để khử NH4+ phải giữ pH nước nguồn lớn Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 13 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN nhỏ Vì pH ≤ 4, hạt lọc cationit giữ lại ion H+ làm giảm hiệu khử NH4+ Khi pH > phần ion NH4+ chuyển thành NH3 dạng khí hòa tan tác dụng với hạt cationit V Phương pháp sinh học: Lóc nước khử hết sắt cặn bẩn qua bể lọc chậm bể lọc nhanh, thổi khí lien tục từ lên Do trình hoạt động vi khuẩn Nitrosomonas oxihóa NH4+ thành NO2- vi khuẩn Nitrobacter oxy hóa NO2-thành NO3- Quá trình diễn theo phương trình: NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O 1.02NH4++ 1.89O2 + 2.02HCO3- → 0.21C5H7O2N + 1.0NO3- + 1.92 H2CO3 + 1.06H2O CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM I Phân tích amoni theo tiêu chuẩn EPA 350.2 Nguyên tắc giới hạn xác định: Nguyên tắc: Mẫu đệm pH=9,5 với đệm borat để giảm thủy phân cyanat hợp chất nito hữu cơ, sau trưng cất hấp thụ dung dich thu vào axit boric Dung dịch cất xác định phương pháp so màu với thuốc thử Nessler Giới hạn xác định phương pháp: 0.05 mg/l NH4+-N Phạm vi áp dụng: Phương pháp dùng để xác đinh amoni nước uống, nước mặt, nước biển, nước thỉa sinh hoạt nước thải công nghiệp Các yếu tố ảnh hưởng: Một số hợp chất hữu cơ, vô cơ, amin làm đục trình tạo màu mẫu thuốc thử Nessler phải chưng cất mẫu không tạo mầu trực tiếp mẫu thuốc thử Nessler Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 14 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Hóa chất: - Dung dịch chuẩn gốc NH4-N 1mg/l : Cân 3.819g NH4Cl nước định mức 1000ml dung dịch chuẩn gốc có nồng độ 1mg NH4-N/1ml - Dung dich làm việc NH4-N 0.01mg/ml : Lấy 1ml dung dịch chuẩn gốc pha loãng thành 100ml dung dịch làm việc NH4-N 0.01 mg/ml.( chuẩn bị dung dịc hàng ngày) - Dung dịch axit Boric H3BO3 20g/l : Hòa tan 20g H3BO3 nước định mức thành 1000ml - Thuốc thử Nessler : Hòa tan 100g HgI2 70g KI lit nước thêm từ từ dung dịch NaOH (160g NaOH 500ml nước để nguội) Sau định mức thành 1000ml Bảo quản dung dịch bình thủy tinh tối màu, dung dịch bền vòng năm Chú ý: Nếu dung dịch bị đục phải lọc dung dịch - Dung dịch đệm borat: Thêm 88ml dung dịch NaOH 0.1N vào 500 ml dung dịch natri tetrabonat 0.025M ( 5.0g Na2B4O7 or 9.5g Na2B4O7.10 H2O 1lit).Định mức thành 1000ml Cách tiến hành: Mẫu thử: Lấy 100ml mẫu thêm 0.5 ml đệm borat cho vào chưng cất, dịch cất hấp thụ 15ml axit boric 2% Dịch cất thu dùng để xác định amoni phương pháp so màu với thuốc thử Nessler Dựng đường chuẩn: Từ dung dịc làm việc NH4 – N 0.01 mg/ml dựng đường chuẩn sau: Đường chuẩn: STT ml NH4 - N 0.1 0.5 ml Nessler 1 1 1 ml định mức 25 25 25 25 25 25 Mẫu thử: Lấy 5ml mẫu thử ( lấy thể tích thấp cao tùy thuộc vào lượng amoni có mẫu) + 1ml thuốc thử Nessler định mức thành 25ml Sau 20 phút, so màu bước sóng 425nm Tính kết quả: Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 15 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Dựng đường chuẩn phụ thuộc độ hấp thụ quang (ABS) vào lượng amoni Đo độ hấp thụ quang mẫu, dựa vào đường chuẩn để tính amoni mẫu III Kết phân tích: Xây dựng lập đường chuẩn theo mối quan hệ khối lượng Abs NH4+-N.EPA 350.2 STT Chất NH4+-N chuẩn (ml) NH4-N NH4+-N 0.01mg/ml(mg) ABS 0.1 0.5 10 0.001 0.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.025 0.045 0.071 0.118 0.201 0.44 0.805 Đường chuẩn thể mối quan hệ hàm lượng NH4+ -N ABS Kết sau phân tích Mẫu ABS MN (lần1) MN (lần2) 0.076 Hàm lượng NH4+ -N (mg) 0.005 Lượng mẫu (ml) Hệ số pha loãng Nồng độ NH4 -N (mg/l) 1.00 Nồng độ NH4 (mg/l) Trung bình (mg/l) 1.29 1.28 0.114 0.010 Sinh Viên: Lưu thị Tuyên 10 Page 16 0.99 1.27 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Như vậy, kết hàm lượng amoni có nước ngầm đảm bảo cho cấp nước sinh hoạt B KẾT LUẬN VÀ RÚT KINH NGHIỆM BẢN THÂN Trong gần tháng thực tập phòng thử nghiệm Môi Trường Hóa Chất khoảng thời gian không dài , không ngắn Nhưng bảo tận tình anh chị phòng giúp em làm quen với môi trường làm việc , nâng cao kiến thức kĩ chuyên môn Đặc biệt qua em đúc kết nhiều kinh nghiệm quý báu cho thân như: o Tính tự lập , tính chủ động việc nghiên cứu tìm hiểu tài o liệu phục vụ cho công việc để thường xuyên trau dồi nâng cao kiến thức chuyên môn Kĩ thực hành phòng thí nghiệm o Tinh thần trách nhiệm hoàn thành tốt công việc giao o Tinh thần kỉ luật , làm việc o Nâng cao tính tự lập khả làm việc bên Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 17 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN o Rèn luyện tính kiên nhẫn , chăm , cẩn thận sáng tạo phân o tích Không ngừng tìm tòi , học hỏi kinh nghiệm người trước kho kiến thức vô quý báu Đó hành trang móng vững cho nghề nghiệp sau em Em xin chân thành cảm ơn ! C TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.http://dantri.com.vn/suc-khoe/ha-noi-dan-hoang-mang-vi-ham-luongamoni-cao-trong-nuoc-647638.htm 3.http://www.thietbinuoc.com.vn/50-3-17-181/tin-tuc-va-bai-viet-hay/tachai-va-cach-xu-ly-amoni-trong-nuoc.html http://www.cand.com.vn/vi-VN/khcn/2012/12/196144.cand Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 18 [...]... Trường HN NH4+ 2 Hàm lượng nitrat 50 mg/l 3 Hàm lượng nitrit 3 mg/l CHƯƠNG III: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ AMONI I Phương pháp Clo hóa: Clo là chất oxi hóa mạnh có thể oxi hóa amoni/ amoniac ở nhiệt độ phòng thành N2 Khi hòa tan clo trong nước tùy theo pH mà Clo có thể nằm ở dạng HclO hay ion ClO- do có phản ứng theo phương trình Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO ( pH< 7) HClO ↔ H+ + ClO( pH >8) Trong nước có NH4+ sẽ... nito thứ cấp sinh ra nitrit trong nước, chất có tiềm năng gây ung thư + NH4+ là nguồn dinh dưỡng để rêu tảo phát triển, vi sinh vật phát triển trong đường ống gây ăn mòn, rò rỉ Bảng: giới hạn nồng độ của các hợp chất nito trong nước do Bộ Y Tế ban hành theo quyết định của Bộ Trưởng Y Tế về việc ban hành chỉ tiêu vệ sinh nước ăn uống số: 1329/2002/BYT/QĐ STT Chỉ tiêu 1 Hàm lượng amoni tính theo Sinh Viên:... xảy ra phản ứng phân hủy các Cloramin HClO + 2 NH2Cl → N2 + 3Cl- + H2O Lúc này lượng Clo dư trong nước sẽ giảm tới số lượng nhỏ nhất vì xảy ra phản ứng phân hủy Cloramin Những nghiên cứu trước đây cho thấy, tốc độ phản ứng của Clo với các hợp chất hữu cơ bằng một nữa so với phản ứng với amoni Khi amoni phản ứng gần hết , clo sẽ phản ứng với các hợp chất hữu cơ có trong nước để tạo thành nhiều Sinh... III Kết quả phân tích: Xây dựng lập đường chuẩn theo mối quan hệ giữa khối lượng và Abs NH4+-N.EPA 350.2 STT Chất NH4+-N chuẩn (ml) NH4-N NH4+-N 0.01mg/ml(mg) ABS 0 1 2 3 4 5 6 0 0.1 0.5 1 0 5 10 0 0.001 0.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.025 0.045 0.071 0.118 0.201 0.44 0.805 Đường chuẩn thể hiện mối quan hệ giữa hàm lượng NH4+ -N và ABS Kết quả sau phân tích Mẫu ABS MN (lần1) MN (lần2) 0.076 Hàm lượng NH4+... -N (mg) 0.005 Lượng mẫu (ml) Hệ số pha loãng 5 1 Nồng độ NH4 -N (mg/l) 1.00 Nồng độ NH4 (mg/l) Trung bình (mg/l) 1.29 1.28 0.114 0.010 Sinh Viên: Lưu thị Tuyên 10 1 Page 16 0.99 1.27 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Như vậy, kết quả hàm lượng amoni có trong nước ngầm vẫn đảm bảo cho cấp nước sinh hoạt B KẾT LUẬN VÀ RÚT KINH NGHIỆM BẢN THÂN Trong gần 1 tháng thực tập tại phòng thử... NH4Cl trong nước và định mức 1000ml được dung dịch chuẩn gốc có nồng độ 1mg NH4-N/1ml - Dung dich làm việc NH4-N 0.01mg/ml : Lấy 1ml dung dịch chuẩn gốc pha loãng thành 100ml sẽ được dung dịch làm việc NH4-N 0.01 mg/ml.( chuẩn bị dung dịc này hàng ngày) - Dung dịch axit Boric H3BO3 20g/l : Hòa tan 20g H3BO3 trong nước và định mức thành 1000ml - Thuốc thử Nessler : Hòa tan 100g HgI2 và 70g KI trong một. .. lấy thể tích thấp hoặc cao hơn tùy thuộc vào lượng amoni có trong mẫu) + 1ml thuốc thử Nessler định mức thành 25ml Sau 20 phút, so màu ở bước sóng 425nm 6 Tính kết quả: Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 15 Khoa Môi Trường – Trường ĐH Tài nguyên & Môi Trường HN Dựng đường chuẩn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang (ABS) vào lượng amoni Đo độ hấp thụ quang của mẫu, dựa vào đường chuẩn để tính được amoni trong. .. Tài nguyên & Môi Trường HN trong quá trình khai thác, lưu trữ và xử lý… amoni được chuyển hóa thành nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) là những chất có tính độc hại đối với sức khỏe con người, vì nó có thể chuyển hóa thành Nitrosamin có khả năng gây ung thư cho con người Chính vì vậy quy định nồng độ nitrit cho phép trong nước sinh hoạt là khá thấp Như vậy ở trong nước ngầm amoni không thể chuyển hóa được... mg/l NH4+-N 3 Phạm vi áp dụng: Phương pháp này dùng để xác đinh amoni trong nước uống, nước mặt, nước biển, nước thỉa sinh hoạt và nước thải công nghiệp 4 Các yếu tố ảnh hưởng: Một số các hợp chất hữu cơ, vô cơ, amin có thể làm đục quá trình tạo màu giữa mẫu và thuốc thử Nessler vì thế phải chưng cất mẫu chứ không tạo mầu trực tiếp giữa mẫu và thuốc thử Nessler Sinh Viên: Lưu thị Tuyên Page 14 Khoa Môi... 2.02HCO3- → 0.21C5H7O2N + 1.0NO3- + 1.92 H2CO3 + 1.06H2O CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM I 2 Phân tích amoni theo tiêu chuẩn EPA 350.2 Nguyên tắc và giới hạn xác định: Nguyên tắc: Mẫu được đệm ở pH=9,5 với đệm borat để giảm sự thủy phân của cyanat và các hợp chất nito hữu cơ, và sau đó được trưng cất và hấp thụ dung dich thu được vào axit boric Dung dịch cất được xác định bằng phương pháp so màu với ... cloramin Lượng amoni nước bề mặt nước ngầm thường thấp 0,2 mg/l Các nguồn nước khí có nồng độ amoni đến 3mg/l Việc chăn nuôi gia súc quy mô lớn có khẳ làm tăng hàm lượng amoni nước mặt Sự nhiễm bẩn amoni. .. trường Phân tích chất lượng môi trường: không khí, đất, nước & trầm tích Phân tích hóa chất phân bón Phân tích dư lượng thuốc Bảo Vệ Thực Vật, hợp chất hưu cơ: cholorophenol, PCBs, PAHs, nước, ... Trường HN NH4+ Hàm lượng nitrat 50 mg/l Hàm lượng nitrit mg/l CHƯƠNG III: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ AMONI I Phương pháp Clo hóa: Clo chất oxi hóa mạnh oxi hóa amoni/ amoniac nhiệt độ phòng thành N2 Khi