Xác định lượng oxy hòa tan trong vấn đề nuôi tôm ở vùng ven biển Kim Sơn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN VÙNG VEN BIỂN KIM SƠN 1 1. Phong trào nuôi trồng thuỷ sản ở Kim Sơn 1 2. Những yếu tố ảnh hưởng tới vấn đề nuôi tôm trên địa bàn 2 3. Các giải pháp 2 CHƯƠNG II: TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI 3 1. Oxy hòa tan trong nước (Dissolved Oxygen DO) 3 2. Vai trò của oxy hòa tan trong nước 4 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng oxy hòa tan trong 8 4. Khắc phục hiện tượng thiếu oxy trong các ao nuôi 8 5. Các biện pháp tạo oxy 9 CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG OXY HÒA TAN (DO) TRONG NƯỚC 12 1. Giới thiệu chung 12 2. Xác định oxy hoà tan Phương pháp Winkler 12 2.1. Nguyên tắc xác định chỉ số DO theo phương pháp chuẩn độ Iot 12 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xác định chỉ số DO 13 2.3. Thực nghiệm 14 2.3.1. Dụng cụ và hóa chất 14 2.3.2. Lấy mẫu 15 2.3.3. Chuẩn độ 15 2.3.4. Kết quả 16 3. Phương pháp điện cực 16 3.1. Nguyên tắc 16 3.2. Yếu tố ảnh hưởng 18 3.3. Lấy mẫu 18 3.4. Thiết bị đo DO 18 3.5. Đo mẫu 18 CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÙ HỢP 20
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ‒‒‒‒‒‒‒‒‒‒ TIỂU LUẬN MƠN HỌC HĨA PHÂN TÍCH Đề tài: Xác định lượng oxy hòa tan vấn đề ni tơm vùng ven biển Kim Sơn Giảng Viên hướng dẫn: PGS.TS Vũ Đức Lợi Người thực hiện: Đinh Thị Hiền Hà Nội, 2/2018 MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN VÙNG VEN BIỂN KIM SƠN Phong trào nuôi trồng thuỷ sản Kim Sơn 2 Những yếu tố ảnh hưởng tới vấn đề nuôi tôm địa bàn Các giải pháp CHƯƠNG II: TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI Oxy hòa tan nước (Dissolved Oxygen - DO) Vai trò oxy hòa tan nước Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng oxy hòa tan Khắc phục tượng thiếu oxy ao nuôi Các biện pháp tạo oxy CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG OXY HÒA TAN (DO) TRONG NƯỚC 12 Giới thiệu chung 12 Xác định oxy hoà tan - Phương pháp Winkler 12 2.1 Nguyên tắc xác định số DO theo phương pháp chuẩn độ Iot 12 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xác định số DO 13 2.3 Thực nghiệm 14 2.3.1 Dụng cụ hóa chất 14 2.3.2 Lấy mẫu 14 2.3.3 Chuẩn độ 15 2.3.4 Kết 15 Phương pháp điện cực 16 3.1 Nguyên tắc 16 3.2 Yếu tố ảnh hưởng 17 3.3 Lấy mẫu 18 3.4 Thiết bị đo DO 18 3.5 Đo mẫu 18 CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÙ HỢP 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………23 =1= CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN VÙNG VEN BIỂN KIM SƠN Phong trào nuôi trồng thuỷ sản Kim Sơn Thiên nhiên ưu đãi mảnh đất Kim Sơn (Ninh Bình) cách riêng, năm ban tặng vùng đất chừng 120 đến 150 đất phù sa lấn biển Trong năm gần đây, nhờ hỗ trợ nguồn lực từ Nhà nước việc xây dựng tuyến đê quai lấn biển, nghề nuôi trồng thuỷ sản Kim Sơn có xu hướng phát triển mạnh, góp phần đáng kể vào đổi thay mảnh đất vốn nghèo khó Nơng dân vùng ven biển Kim Sơn trước chủ yếu sống nghề trồng cói cung cấp nguyên liệu cho sản xuất tiểu thủ cơng nghiệp chun sản xuất sản phẩm cói mỹ nghệ để xuất “Nghề nuôi trồng thủy sản họ Hơn nữa, ni trồng thủy sản nhanh giàu độ rủi ro lớn vụ tơm sú dễ sạt nghiệp” Cho nên để giúp nông dân nắm vững kỹ thuật, từ đầu năm 2017 Chi cục nuôi trồng thủy sản (thuộc Sở Nông nghiệp Phát triển nông thơn Ninh Bình) với UBND huyện ban hành kế hoạch sản xuất, nuôi trồng thủy sản địa bàn huyện cho năm, chí hướng dẫn nơng dân cải tạo ao, đầm, rắc vôi bột để tránh vi khuẩn độc hại gây nấm bệnh cho tôm Đồng thời khuyến khích HTX nơng nghiệp mở rộng dịch vụ nạo vét, vệ sinh hệ thống kênh mương dẫn nước cung cấp cho đầm ni thủy sản, cung ứng vật tư, giống giúp nông dân Thêm nữa, nhiều hộ đầu tư hàng trăm triệu mua thiết bị máy quạt nước, máy máy sục khí Micro Nano Oxy thiết bị phân tích độ pH nước để kịp thời điều chỉnh lượng oxy hòa tan, độ mặn Nhờ đó, sản lượng thủy sản năm Kim Sơn không ngừng tăng: năm 2017 đạt gần 44.200 Những yếu tố ảnh hưởng tới vấn đề nuôi tôm địa bàn bao gồm Hiện địa bàn Kim sơn chủ yếu nuôi tôm sú, tôm thẻ chân trắng Các yếu tố tự nhiên yếu tố kỹ thuật giống, đầu tư trang thiết bị =2= Cụ thể nhóm yếu tố điều kiện tự nhiên: thời tiết mùa vụ, môi trường (nhiệt độ, độ mặn, độ pH, nguồn nước, dịch bệnh); nhóm yếu tố phương tiện trang thiết bị ni; nhóm yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến nuôi tôm giống (mật độ thả, tỷ lệ sống), thức ăn, diện tích ni, nhân tố thị trường, nhân tố quản lý nhà nước Các giải pháp - Nâng cao đầu tư kiến thức kỹ thuật cho người dân, hộ có điều kiện vốn cần tăng cường đầu tư phương tiện để nâng cao hiệu kinh tế - Giải pháp thị trường - Các sách hỗ trợ vốn… =3= CHƯƠNG II: TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI Oxy hòa tan nước (Dissolved Oxygen - DO) So với khí quyển, lượng oxy nước bão hồ tới 40 lần tính theo thể tích, lượng sử dụng cho trình thở nước tốn nhiều nước đặc sánh khơng khí, oxy tan nước thường không đáp ứng cho hoạt động thuỷ động vật, nuôi trồng thâm canh Nồng độ oxy tan nước biến động lớn nhiều so với khơng khí, đặc biệt q trình hơ hấp quang hợp thuỷ thực vật Trong điều kiện oxy hoà tan thấp, thuỷ động vật lười ăn lớn chậm, dễ bị nhiễm bệnh, thấp chúng chết DO (Dissolved Oxygen) lượng oxy hòa tan nước cần thiết cho loài động vật thủy sinh Trong chất khí hòa tan nước, oxy hòa tan đóng vai trò quan trọng Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, điều kiện khơng thể thiếu q trình phân hủy hiếu khí vi sinh vật Khi nước bị ô nhiễm chất hữu dễ bị phân hủy vi sinh vật lượng oxy hòa tan nước bị tiêu thụ bớt, giá trị DO thấp so với DO bão hòa điều kiện Vì DO sử dụng thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu nguồn nước DO có ý nghĩa lớn q trình tự làm sông (assimilative capacity – AC) Đơn vị tính DO thường dùng mg/l Nước ngầm chứa lượng nhỏ oxy tan trình sinh học xảy nước thấm từ bề mặt vào lòng đất Tuy vậy, số nguồn nước ngầm có tiếp xúc với khơng khí, ví dụ chảy qua động đá vơi, chứa lượng oxy hồ tan định Trong sơng, suối khơng bị ô nhiễm chất tiêu hao oxy (chất hữu cơ) nồng độ oxy nước đạt gần tới mức bão hồ q trình thấm từ khơng khí thúc đẩy dòng chảy Nước mặt dòng sơng nhiễm chất hữu có hàm lượng oxy tan thấp phân huỷ vi sinh đó, nước từ đập có dòng chảy từ đáy chứa oxy Trong ao hồ, lượng =4= oxy hoà tan thường đạt mức gần bão hồ, có nhiều động vật thực vật phù du nồng độ oxy biến động mạnh ngày: cao vào cuối buổi chiều thấp vào sáng sớm Một số ao, hồ có tượng phân tầng nhiệt, tức nước khơng khuấy đảo từ lên trên, nước tầng nóng tầng dưới, nước tầng ánh sáng hạn chế phát triển tảo, oxy tầng nước sâu, ảnh hưởng tới hoạt động loại thuỷ động vật sống tầng sâu Oxy ao hồ nuôi thả thuỷ sản nguồn: thấm từ khơng khí, quang hợp thuỷ thực vật, hô hấp thuỷ sinh vật Sự khác biệt oxy ao hồ nuôi so với nguồn nước mặt tự nhiên khác lượng sinh khối thực vật, động vật, vi sinh hoạt động Trong ao hồ ni thâm canh, lượng oxy nước định chủ yếu hoạt động sinh hoá, lượng oxy thấm từ khơng khí có vai trò thứ yếu, trái ngược với nguồn nước tự nhiên ao hồ nuôi quảng canh Cũng ao hồ nuôi thâm canh, dao động oxy ngày lớn: cao chiều hôm thấp vào sáng sớm, lý người ta thường phải sục khí bổ sung cho ao hồ cho nồng độ oxy không mức gây hại cho đời sống thuỷ động vật Vai trò oxy hòa tan nước - Oxy hòa tan yếu tố quan trọng Oxy hòa tan thấp làm tơm, cá chết Trong nước nồng độ Oxy hoà tan cần thiết cho tôm hô hấp mg/l (ppm); Cá nước lạnh thường nhạy cảm với thiếu oxy máu so với cá nước ấm, ví dụ để sinh trưởng phát triển tốt, cá hồi cần sống mơi trường có nồng độ oxy - mg/l, cá nước ấm cần 3- mg/l Nồng độ Oxy giảm dần theo độ sâu Oxy hoà tan giảm nhiệt độ độ mặn giảm Bảng Nồng độ DO (mg/l) phụ thuộc vào nhiệt độ độ muối (tính theo phần ngàn) tiếp xúc với mơi trường khơng khí bão hòa nước Độ muối (phần ngàn - ‰) 0C 10 15 20 25 11,843 11,169 10,531 9,930 9,362 8,836 =5= 11,559 10,907 10,290 9,707 9,156 8,636 10 11,288 10,656 10,058 9,493 8,958 8,454 11 11,027 10,415 9,835 9,287 8,769 8,279 12 10,777 10,183 9,621 9,089 8,586 8,111 13 10,537 9,961 9,416 8,899 8,411 7,949 14 10,306 9,447 9,218 8,716 8,242 7,792 15 10,084 9,541 9,027 8,540 8,079 7,642 16 9,870 9,344 8,844 8,370 7,922 7,496 17 9,665 9,153 8,667 8,207 7,770 7,356 18 9,467 8,969 8,497 8,049 7,624 7,221 19 9,276 8,792 8,333 7,896 7,483 7,090 20 9,092 8,621 8,174 7,749 7,346 6,964 21 8,915 8,456 8,021 7,607 7,214 6,842 22 8,743 8,297 7,873 7,470 7,087 6,723 23 8,578 8,143 7,730 7,337 6,963 6,609 24 8,148 7,994 7,591 7,208 6,844 6,498 25 8,263 7,850 7,457 7,083 6,728 6,390 26 8,113 7,711 7,327 6,962 6,615 6,285 27 7,968 7,575 7,201 6,845 6,506 6,184 28 7,827 7,444 7,079 6,731 6,400 6,085 29 7,691 7,317 6,961 6,621 6,297 5,590 30 7,559 7,194 6,845 6,514 6,197 5,896 31 7,430 7,073 6,733 6,409 6,100 5,806 32 7,305 6,957 6,624 6,307 6,005 5,717 33 7,183 6,843 6,518 6,208 5,913 5,631 34 7,065 6,732 6,415 6,111 5,822 5,546 35 6,950 6,624 6,314 6,017 5,734 5,464 36 6,837 6,519 6,215 5,925 5,648 5,384 37 6,727 6,416 6,119 5,835 5,564 5,305 38 6,620 6,316 6,025 5,747 5,481 5,228 39 6,515 6,217 5,932 5,660 5,400 5,152 =6= 40 6,412 6,121 5,842 5,576 5,321 5,078 - Trong số vực nước mặt bị nhiễm thành phần dinh dưỡng (N, P), nguồn nước phú dưỡng (giàu dinh dưỡng thực vật) Môi trường phú dưỡng tạo điều kiện cho tảo loại thủy thực vật (rong, rêu) phát triển mạnh Quá trình quang hợp tảo thủy thực vật xảy mạnh vào lúc trời nắng, chúng giải phóng oxy vào nước làm tăng DO (và pH), đến mức 20 mg/l, tức đạt trạng thái siêu bão hòa, oxy chưa kịp vào khơng khí để đạt trạng thái cân Ngược lại, vào ban đêm (lúc tối trời) q trình hơ hấp xảy mạnh q trình quang hợp, chúng hấp thụ oxy tan giải phóng khí carbonic làm cho DO pH giảm, chí DO tiến đến giá trị khơng, mơi trường khơng thích hợp cho lồi thủy động vật sử dụng oxy để hơ hấp Mơi trường có DO biến động mạnh theo chu kỳ ngày đêm kèm theo biến động khoảng rộng pH, khơng thích hợp cho q trình keo tụ để làm nước Khi cần tăng cường Oxy hòa tan cách sử dụng cánh quạt nước máy thổi khí, thay phần nước - Trong mơi trường phú dưỡng, tảo phát triển ạt, có nhiều loại tảo độc (tảo lam) tạo vết loang lổ (hiện tượng nước nở hoa) Sau thời gian ngắn (tính ngày) tảo chết hàng loạt, chìm xuống đáy ao hồ, bị vi khuẩn yếm khí phân hủy tiếp tục giải phóng dinh dưỡng vào cột nước Chu kỳ tiếp tục lặp lại - Mức oxy gây chết tôm 0,5- 1,0 mg/l tuỳ thuộc vào loại, kích thước yếu tố môi trường khác Trong môi trường thiếu oxy tôm không lớn được, mức độ tiêu thụ thức ăn kém, chậm lột xác Nồng độ oxy mức 4- mg/l ảnh hưởng rõ rệt lên đời sống tôm Bảng Nồng độ DO (mg/l) trạng thái tơm Oxy hồ tan (ppm) Trạng thái tôm 0,3 Tôm chết 1,0 Tôm ngạt =7= 2,0 Tôm không lớn 3,0 Tôm chậm lớn 4,0 Tôm sinh sống bình thường 5,0 - 7,0 Tơm khỏe mạnh tăng trưởng nhanh Các triệu chứng tôm nước thiếu oxy hòa tan: Tơm tập trung gần mặt nước, tấp mé bờ, gần vị trí dẫn nước vào, tơm bơi lờ đờ, độ hơ hấp mạnh, mê chết Tuy vậy, nước bão hồ khí, khí hồ tan xâm nhập hệ thống tuần hồn tạo thành bong bóng (bubble) cản trở lưu thơng máu tạo bệnh "gas bubble disease" làm tơm chết Nước bão hòa khí khi: + Quang tổng hợp thực vật phiêu sinh (phù du) nhiều (độ đo đĩa Secchi đọc mức 10cm, hơn) + Nhiệt độ nước tăng nhanh + Xáo trộn mạnh lớp nước (tại vị trí quạt, bơm cấp nước) Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng oxy hòa tan Khắc phục tượng thiếu oxy ao nuôi =8= - Ao nuôi tôm cá cần thống khí, thả lục bình, rau muống hay bèo để làm nơi trú ẩn cho cá trời nắng nên gom chúng lại góc ao khơng thả q 1/3 diện tích mặt ao - Khơng cho ăn dư thừa bón phân liều lượng, làm nồng độ oxy hòa tan giảm, tảo tàn làm tiêu hao nhiều oxy môi trường sinh nhiều CO2, NH3 H2S - Thay nước với nguồn nước có chất lượng tốt + Khi oxy hồ tan thấp mg/l (ppm), tơm đầu: Phải sục khí nhiều thay nước, kiểm tra điều chỉnh lượng thức ăn, tránh dùng thức ăn tươi, bổ sung vitamin khoáng chất chất kháng thể vào thức ăn, quản lý chặt màu nước + Khi oxy hoà tan buổi sáng thấp buổi chiều cao làm cho tảo phát triển mạnh; Khi phải kiểm sốt thức ăn, dùng Super-Ca 10-20kg/1,600m2, sục khí ban đêm, quản lý chặt màu nước + Khi oxy hoà tan thấp, nên dùng thêm máy thổi khí Các biện pháp tạo oxy Để đảm bảo nhu cầu oxy hòa tan nước ao ni tơm, cần có biện pháp lắp máy sục khí micro nano giúp tạo oxy Tuỳ theo mật độ nuôi lượng nước ao ni để lắp máy sục khí cho phù hợp, lượng oxy khuếch tán nước tạo bong bóng micro nano oxy giúp tạo oxy tồn lưu nước Hàm lượng oxy tinh khiết từ 500lit/giờ đến 1200 lít/giờ giúp cho việc cung cấp oxy cho tôm hiệu quả, giúp cho tôm đầy đủ oxy khoẻ mạnh có sức đề kháng tốt nhanh lớn =9= Hình Máy sục khí tạo micro nano oxy - Quạt khí: Hình Quạt khí Bao gồm trục nối với trục mơ tơ điện động cơ, trục có lắp 10 - 15 cánh quạt, cánh quạt cánh nhựa cánh lơng nhím Với kết cấu vững chắc, vận hành quạt nước tạo nhiều bọt nước, làm tăng lượng oxy = 10 = hòa tan Có ưu điểm cung cấp oxy cho tơm ni, tạo nên dòng chảy kích thích vận động tôm quy tụ chất thải dư thừa vào khu vực ao đồng thời giúp thuốc, chế phẩm hóa chất phân bố nước ao Tuy nhiên sử dụng quạt cánh không đưa nhiều lượng oxy hòa tan xuống tầng đáy để cung cấp cho tôm phân hủy mùn bã hữu - Hệ thống thổi khí Hệ thống thổi khí hút từ khơng khí nén tạo áp suất cao máy nén; sau khơng khí dẫn qua hệ thống ống khuyếch tán vào nước qua ống nhựa đục lỗ nhỏ, đĩa đá bọt ống nhựa tổng hợp có khe nứt sẵn đúc Oxy khuyếch tán vào nước sức ép từ bọt khí hình thành thổi, bọt nhỏ hiệu cao Ưu điểm hệ thống vừa vận hành cho tôm Hàm lượng oxy tạo cao so với quạt nước công suất trì hàm lượng oxy hòa tan nước đạt mg/l vào thời điểm nửa đêm sáng; Ít gây stress cho tơm khơng sợ bị điện giật máy nén khí nằm bờ Tuy nhiên, giá bán cao trình sử dụng phải vệ sinh nhiều lần (do rong tảo, hầu hà bám lên ống, đá bọt làm tắc khí ra) nên hệ thống chủ yếu sử dụng trại sản xuất tôm giống mơ hình ni tơm cơng nghệ cao nhà kính với diện tích khơng lớn = 11 = CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG OXY HÒA TAN (DO) TRONG NƯỚC Giới thiệu chung - Oxy hòa tan (DO): hàm lượng oxy hòa tan nguồn nước đơn vị thể tích - Hàm lượng oxy nước bão hòa nằm khoảng 8-10mg/l - Có thể xác định DO phương pháp sau: + Phương pháp chuẩn độ với iot (hay gọi phương pháp Winkler) + Phương pháp điện cực màng - Đánh giá DO trường sử dụng máy đo DO theo phương pháp điện cực màng giải pháp thuận tiện Xác định oxy hoà tan - Phương pháp Winkler 2.1 Nguyên tắc xác định số DO theo phương pháp chuẩn độ Iot Cơ sở phương pháp dựa vào phương pháp chuẩn độ gián tiếp Iot Bao gồm giai đoạn: - Cố định Oxy: đảm bảo Oxy hòa tan khơng bị khuếch tán Cố định Oxy cách: dùng dung dịch muối Mn2+ môi trường kiềm Iot để tạo kết tủa MnO2 bền Mn2+ + 4OH- - 4e → 2MnO2 + 4H+ O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E0 = 0,401V 2Mn2+ + O2 + 4OH- → 2MnO2 + 2H2O - Axit hóa dung dịch Cho axit H2SO4 vào hỗn hợp phản ứng để hòa tan kết tủa MnO2: MnO2 + 3I- + 4H+ → Mn2+ + I-3 + H2O (I-3 ↔ I- + I2) - Chuẩn độ gián tiếp iot dung dịch thiosunfat: chuẩn độ lượng iot tạo thành sau giai đoạn axit hóa, từ tính lượng kết tủa tạo thành từ tính lượng Oxy hòa tan nước 2S2O32- + I3- → 3I- + S4O62= 12 = * Phản ứng tổng quát: O2 + 4H+ + 2S2O32- → S4O62- + 2H2O 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình xác định số DO Yếu tố chung ảnh hưởng đến việc xác định số DO nước chất Oxy hóa I-3 chất khử I2 thành I- - Mẫu nước chứa nhiều chất lơ lửng Dùng phèn chua Al2(SO4)3.K2SO4 để loại bỏ chất lơ lửng nước - Mẫu nước chứa nhiều chất hữu dễ bị Oxy hóa mơi trường kiềm iot: Cần chuẩn độ nhanh, làm thí nghiệm trắng đối chứng - Mẫu nước chứa Fe3+ > mg/l: Dùng dung dịch muối KF 40% axit H3PO4 để che ion Fe3+ (cho sau giai đoạn cố định Oxy) Fe3+ + F- → [FeF6]3Fe3+ + H3PO4 → Fe(H2PO4-)2+ + H+ - Mẫu chứa ion NO2- > 0,05 mg/l: NO2- + 3I- + 2H+ → NO + I-3 + H2O Dùng dung dịch Natri azide (NaN3) 5% để loại bỏ ion NO2- (cho sau cố định Oxy): 3NO-2 + 2NaN3 → 2NaNO3 + 7/2 N2 - Mẫu nước chứa clo Cl2 + 3I- → 2Cl- + I3HClO + 3I- + H+ → I3- + Cl- + H2O 3Cl2 + I- + 3H2O → Cl- + IO3- + 6H+ - Mẫu nước chứa nhiều H2S, Fe2+: Xảy bán phản ứng môi trường axit: H2S -2e → S + 2H+ E0 = -0,142V Fe2+ -1e → Fe3+ E0 = -0.76V I2 +2e → I- E0 = 0,621V Dùng dung dịch NaClO để loại bỏ ion (dùng trước giai đoạn cố định oxy) = 13 = 2.3 Thực nghiệm 2.3.1 Dụng cụ hóa chất • Dụng cụ - Buret 25ml - Pipet bầu 5ml, 10ml - Chai cố định oxy - Bình nón, đũa thủy tinh, cốc thủy tinh - Bình định mức 50ml • Hóa chất - Mẫu nước phân tích - Dung dịch Mn2+ (dd A) - Dung dịch NaOH+KI (dd B) - Dung dịch Na2S2O3 0,025N - Dung dịch hồ tinh bột - Dung dịch H2SO4 2M - Dung dịch axit sulfamic: NH2SO3H - Hồ tinh bột 2.3.2 Lấy mẫu a Nơi lấy mẫu - Dọn khu vực lấy mẫu để loại bỏ rác bùn… - Chọn địa điểm có dòng chảy xốy mạnh để đảm bảo pha trộn tốt - Chú ý: + Kiểm tra mẫu xử lý giai đoạn + Thường xuyên xem xét lại địa điểm lấy mẫu để đảm bảo thay đổi vận hành trình + Chú ý khắc phục giảm thiểu khơng đồng có mặt chất = 14 = lơ lửng - Nếu lấy mẫu nước bề mặt ý: + Thu thập thông tin chất trơi nhũ hóa mặt nước + Thiết bị lấy mẫu nên có miệng rộng b Tần số thời gian lấy mẫu - Lấy mẫu khoảng thời gian đặn chu kì (chu kì kiểm tra) c Bảo quản mẫu, lưu giữ vận chuyển mẫu - Giữ lạnh khoảng - 40C bóng tối - Có thể thêm hóa chất (ví dụ thêm axit H2SO4) bảo quản mẫu 2.3.3 Chuẩn độ Gồm ba giai đoạn: - Cố định Oxy: 1ml dd A (dd Mn2+) + ml dd B (I- OH-) Cho dung dịch vào mẫu nước nghiên cứu lắc → thu kết tủa nâu đen MnO2 - Axit hóa: Thêm ml H2SO4 đ vào mẫu cố định Oxy lắc → kết tủa MnO2 tan - Chuẩn độ gián tiếp iot tạo thành dung dịch muôi thiosunfat: + Hút 50 ml dd thu vào bình nón loại 250 ml + Chuẩn độ dd Na2S2O3 0,02M với thị hồ tinh bột Quá trình chuẩn độ chuyển mầu từ xanh sang vàng rơm 2.3.4 Kết - Nếu lấy V0 ml mẫu đem chuẩn độ: DO (mg O /l) = 8.N.VTD (V 2) N.VTD *1000 *1000 V0 (V 2) V0 Trong đó: VTD: thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho q trình chuẩn độ V0: Thể tích dung dịch mẫu sau xử lý V: Thể tích mẫu trước xử lý = 15 = N: Nồng độ đương lượng dd chuẩn 8: đương lượng gam Oxy - Nếu lấy toàn mẫu chuẩn độ: DO (mg O2 /l) = 8.N.VTD *1000 (V 2) Phương pháp điện cực 3.1 Nguyên tắc Thiết bị đo DO bao gồm hai điện cực kim loại rắn, tiếp xúc với dung dịch điện ly hỗ trợ, ngăn cách với mẫu đo màng chọn lọc Màng chọn lọc thông thường chế tạo từ polyetylen florocarbon, chúng cho phép oxy thấm qua màng Khi hoạt động, oxy thấm qua màng tạo dòng khuếch tán, cường độ tỷ lệ thuận với nồng độ oxy Cường độ dòng khuyếch tán chuyển thành tín hiệu nồng độ DO Điện cực gồm phần bao gồm hai phần: • Phần bao gồm cực dương, cực âm dây cáp • Phần bao gồm nắp màng, màng dung dịch điện phân = 16 = Hoạt động điện cực màng phụ thuộc vào nhiệt độ, chủ yếu thay đổi độ thấm màng Hiệu ứng nhiệt độ tác động lên độ nhạy điện cực màng [đơn vị đo micro ampe/(mg.l)] tính đơn giản theo: lg 0,43m.T b (1) Trong T nhiệt độ (0C), m số chủ yếu phụ thuộc vào vật liệu chế tạo màng; b số chủ yếu phụ thuộc vào độ dày màng Khi xác định m nhiệt độ ( , T0) tiếp tục xác định độ nhạy điện cực màng nhiệt độ khác theo mối quan hệ: lg lg 0 0,43(T T0 ) (2) Hiệu chỉnh thiết bị DO theo nhiệt độ hãng sản xuất cung cấp cho người sử dụng 3.2 Yếu tố ảnh hưởng Đo DO thiết bị điện cực màng bị ảnh hưởng tạp chất, màng cho phép khí khác thấm qua chúng có khả bị phân cực = 17 = điện cực so sánh Khí sunfua hydro làm giảm độ nhạy điện cực, khắc phục cách chuẩn lại điện cực thay điện cực 3.3 Lấy mẫu Lợi thiết bị đo DO đo chỗ, phương thức cho phép loại bỏ nguyên nhân gây sai số lấy bảo quản mẫu Nếu phải lấy lưu giữ mẫu sử dụng giải pháp lấy mẫu cho phương pháp chuẩn độ 3.4 Thiết bị đo DO Trên thị trường lưu hành nhiều loại máy đo DO hãng sản xuất Chú ý lựa chọn loại máy nhiệt đới hóa, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam 3.5 Đo mẫu Cần tuân thủ nghiêm ngặt dẫn chuẩn máy đo nhà sản xuất Nhìn chung, chuẩn điện cực màng biện pháp đo DO mẫu có giá trị xác định (đã biết, ví dụ qua phương pháp phân tích chuẩn độ) với mẫu có DO = Dung dịch có nồng độ DO dung dịch natri sunfit (Na 2SO3) – % Natri sunfit pha với nước ấm (60 0C), đựng vào chai kín, miệng chai nhỏ, để nhiệt độ phòng 24 Nước bão hòa oxy nước cất làm lạnh 0C Trong làm lạnh nước cần khuấy trộn (10 – 15 phút) Nồng độ DO mẫu nước ổn định nhiệt độ Chuẩn DO điểm thực sau: đưa đầu đo DO vào dung dịch đảm bảo dung dịch không chứa bọt khí Đợi khoảng thời gian 15 phút đạt tới giá trị DO = Chuẩn DO bão hòa cách nhúng đầu đo vào dung dịch, khuấy trộn khoảng phút đạt giá trị bão hòa Tùy theo độ sâu mẫu cần đo, người lựa chọn cho điện cực có dây với độ dài khác nhau, 1m, 3m 5m chẳng hạn Ngồi chuẩn DO bão hòa khơng khí cách sấy khơ cẩn thận điện cực sau cho tiếp xúc với khơng khí thời gian – 10 phút Tiến hành đo DO mẫu nước theo dẫn nhà sản xuất thiết bị = 18 = Với cách sử dụng đơn giản, cần để điện cực vào mẫu cần đo, đọc kết trực tiếp hình thiết bị = 19 = CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHÙ HỢP Trong phương pháp đề cập việc Máy đo điện cực sử dụng ngày phổ biến tiện dụng độ xác từ thiết bị Dễ dàng sử dụng trường, tiêu chuẩn chống thấm nước cho phép rơi xuống nước với độ sâu 1m Thông tin kết đo hiển thị rõ hình có đèn sáng điều kiện ánh sáng yếu, phóng to để dễ dàng đọc kết Sử dụng kỹ thuật tiên tiến đo đạc Oxy hòa tan, loại bỏ gần hầu hết điểm yếu phương pháp điện hóa truyền thống sử dụng màng Điện cực đo Oxy hòa tan sử dụng cảm biến huỳnh quang để đọc có diện Oxy hòa tan nước Thang đo từ 0,05 – 20,00 mg/l (0 – 200%) Giảm thiểu thời gian bảo trì, bảo quản điện cực Ngồi chọn lựa cáp điện cực với chiều dài tương ứng với địa hình từ mét, mét, mét, 10 mét, 15 mét 30 mét Chúng ta đứng bờ quăng điện cực xuống sông, suối, ao, hồ để đo mà không cần phải quan tâm đến chiều dài cáp, dòng máy khác điều dường khơng thể Máy nhỏ gọn, sử dụng pin với thời gian hoạt động dài, nhớ lưu trữ cao = 20 = TÀI LIỆU THAM KHẢO https://serc.carleton.edu/microbelife/research_methods/environ_sampling/oxygen.h tml http://www.vietlinhjsc.com/en/aquaculture/water-dissolved-oxygen.asp http://tomvang.com/tin-tuc/chuyen-nuoi-trong-thuy-san-o-vung-ven-bien-kim-son http://bnews.vn/ninh-binh-dua-cong-nghe-cao-vao-phat-trien-thuy-san/49432.html http://thuykhicongnghiep.vn/oxy-hoa-tan-trong-moi-truong-nuoc-ao-nuoi-tom-post121.html http://www.thietbisuckhi.com Giáo trình hóa phân tích mơi trường Nhà Xuất Đại Học Quốc Gia Thành phố HCM = 21 = ... Oxy hòa tan nước (Dissolved Oxygen - DO) Vai trò oxy hòa tan nước Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng oxy hòa tan Khắc phục tượng thiếu oxy ao nuôi Các biện pháp tạo oxy. .. thấp chúng chết DO (Dissolved Oxygen) lượng oxy hòa tan nước cần thiết cho loài động vật thủy sinh Trong chất khí hòa tan nước, oxy hòa tan đóng vai trò quan trọng Oxy hòa tan cần thiết cho sinh... cho nồng độ oxy không mức gây hại cho đời sống thuỷ động vật Vai trò oxy hòa tan nước - Oxy hòa tan yếu tố quan trọng Oxy hòa tan thấp làm tơm, cá chết Trong nước nồng độ Oxy hồ tan cần thiết