Khảo sát các thông số ph, DO, TSS, COD và BOD5 của nước mặt ở rạch cái sơn, hàng bàng quận ninh kiều

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xãhội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ 1

MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH 6

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 7

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ CẦN THƠ 2

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC THÔNG SỐ pH, DO, TSS, COD VÀ BOD5 CỦA NƯỚC MẶT Ở RẠCH CÁI SƠN HÀNG BÀNG, QUẬN NINH KIỀU 4

2.1 Các thông số khảo sát môi trường nước mặt 4

2.1.1 pH 4

2.1.2 Lượng oxy hòa tan (DO) 4

2.1.3 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) 4

2.1.4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 4

2.1.5 Nhu cầu oxy hóa học (COD) 5

2.2 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 5

2.2.1 Dụng cụ và hóa chất 5

2.2.2 Thiết bị thí nghiệm 5

2.2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 5

2.3 Chất lượng nước mặt tại rạch Cái Sơn, Hàng Bàng 9

2.3.1 pH 9

2.3.2 Nhu cầu Oxy sinh hóa (BOD5) 10

2.3.3 Nhu cầu Oxi hóa học (COD) 11

2.3.4 Hàm lượng Oxy hòa tan (DO) 12

2.3.5 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 13

CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 15

3.1 Kết luận 15

3.2 Kiến nghị 15

TÀI LIỆU THAM KHẢO 16

PHỤ LỤC 17

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ bố trí nhân sự của Trung tâm qua trắc Tài nguyên và Môi trường thành

phố Cần Thơ 3

Hình 1.2 Biểu đồ hàm lượng pH trên rạch Cái Sơn 10

Hình 1.3 Biểu đồ hàm lượng BOD5 trên rạch Cái Sơn 11

Hình 1.4 Biểu đồ hàm lượng COD trên rạch Cái Sơn 12

Hình 1.5 Biểu đồ hàm lượng DO trên rạch Cái Sơn 13

Hình 1.6 Biểu đồ hàm lượng TSS trên rạch Cái Sơn 14

Đồng bằng sông Cửu Long

Khu công nghiệp

Dissolved Oxygen-hàm lượng Oxy hòa tanTurbidity & suspendid solids-tổng chất rắn lơ lửngChemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa họcBiochemical oxygen Demand-nhu cầu oxy sinh hóa

MỞ ĐẦU

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá Nhờ nước mà trên trái đất

tồn tại sự sống Nước là yếu tố chủ yếu chi phối mọi hoạt động của xã hội conngười Nước sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp,

giao thông vận tải, nuôi trồng thủy sản và sinh hoạt (Nguyễn Khắc Cường, 2002)

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định

sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xãhội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia Nguồn nước tự nhiên dồi dào đảmbảo cho trái đất luôn được cân bằng về khí hậu Nước là dung môi lý tưởng dễhòa tan, phân bố các hợp chất vô cơ, hữu cơ tạo điều kiện thận lợi cho sự pháttriển thủy sinh, phát triển các loài thủy sản và các loài động vật trên cạn Nướccũng là môi trường thuận lợi cho giao thông thủy, nghỉ ngơi, thể thao, giải trí

(Nguyễn Võ Châu Ngân, 2004)

Tuy nhiên, do tốc độ gia tăng dân số và sự phát triển của các KCN, cácchất thải được thải trực tiếp ra sông rạch làm cho khả năng tự làm sạch củathủy vực bị giới hạn, người dân ngày càng phải sống chung với các chất thảitrên sông rạch, nước từ các thủy vực này bốc mùi hôi thối, lượng chất thải sinhhoạt ngày càng tăng tỉ lệ thuận với tốc độ gia tăng dân số và phát triển côngnghiệp Nguồn gây ô nhiễm nước mặt thường là các khu dân cư tập trung, các

hoạt động công nghiệp, giao thông thủy và sản xuất nông nghiệp (Nguyễn Thị Hoài, 2013) Điều này đưa đến ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng, nhất

là trên sông rạch đô thị (Bùi Thị Nga, 2006).

Thành phố Cần Thơ nằm ở trung tâm vùng ĐBSCL, là trung tâm kinh

tế, văn hóa của toàn vùng Với các điều kiện thuận lợi nên trong những nămgần đây tốc độ phát triển ngành công nghiệp ở Cần Thơ tăng rất nhanh, thu hútrất nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước đến sản xuất, kinh doanh tại các khucông nghiệp (KCN)

Rạch Cái Sơn là nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt của người dân cũngnhư nước thải công nghiệp từ các công ty gần đó nên có thể dẫn đến ô nhiễm

môi trường nước Vì vậy, đề tài: “Khảo sát các thông số pH, DO, TSS, COD

và BOD 5 của nước mặt ở rạch Cái Sơn, Hàng Bàng quận Ninh Kiều” được thực hiện nhằm đánh giá chất lượng nguồn nước mặt ở đây để phục vụ cho nhu

cầu sinh hoạt của người dân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÀNH PHỐ CẦN THƠ

1.1 Tên đơn vị: Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường TP Cần Thơ 1.2 Đơn vị chủ quản: Sở Tài nguyên và Môi trường TP Cần Thơ

1.3 Trụ sở: số 08, Nguyễn Văn Cừ nối dài, phường An Bình, quận Ninh Kiều,

thành phố Cần Thơ.

1.4 Căn cứ pháp lý:

Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường TP Cần Thơ là đơn vị

sự nghiệp trực thuộc Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Cần Thơ được thànhlập theo quyết định số 1345/QĐ-UBND ngày 05 tháng 6 năm 2008 của UBND

TP Cần Thơ trên cơ sở nâng cấp từ Trạm Quan trắc Môi trường TP.Cần Thơ;chức năng và nhiệm vụ theo quyết định số 74/QĐ-STNMT ngày 18 tháng 4năm 2013 của Sở Tài nguyên và Môi trường TP Cần Thơ

- Tổ chức thực hiện quan trắc Tài nguyên và Môi trường theo nôi dungchương trình được phê duyệt hoặc theo đơn đặt hàng của tổ chức, cánhân; và qui hoạch mạng lưới quan trắc môi trường trên địa bàn thànhphố

- Thực hiện việc điều tra, thống kê, giám sát, dự báo diễn biến các nguồnthải, loại chất thải và các hoạt động gây ô nhiễm môi trường Phối hợpvới chi cục Bảo vệ Môi trường đề xuất các biện pháp xử lý tình hìnhbiến động môi trường, giảm thiểu ô nhiễm và sự cố môi trường

- Quản lý, xử lý và cung cấp số liệu giám sát tài nguyên môi trường phục

vụ cho công tác quản lý và lập kế hoạch phát triển địa phương Xâydựng báo cáo hiện trạng môi trường thành phố Cần Thơ hàng năm

- Tổ chức thực hiện các nhiệm vụ khoa học; chủ trì hoặc tham gia thựchiện các dự án trong nước và hợp tác quốc tế trong lĩnh vực bảo vệ môitrường

- Thực hiện công tác bảo tồn và khai thác bền vững đa dạng sinh học

- Hỗ trợ các cơ quan quản lý nhà nước, phòng Thanh Tra Sở và các tổchức tư nhân thu và phân tích mẫu chất lượng môi trường, để kiểm traviệc thực hiện Luật BVMT.

- Hướng dẫn nghiệp vụ chuyên môn về quan trắc môi trường và xử lýchất thải cho các đơn vị có nhu cầu Thực hiện các nhiệm vụ khác đượccấp thẩm quyền giao

- Tham gia nghiên cứu, thiết kế, thẩm định và quản lý hệ thống xử lý ônhiễm Tư vấn dịch vụ về bảo vệ môi trường; xác định tải lượng ô nhiễmcho cá nhân và doanh nghiệp

- Thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đến môitrường kinh tế xã hội

- Quản lý tài chính, tài sản, tổ chức bộ máy và cán bộ, công chức, viênchức thuộc Trung tâm theo phân cấp và quy định của pháp luật

- Thực hiện các công việc khác do Giám đốc Sở Tài nguyên Môi trườnggiao

1.6 Nhân sự

Tổng cộng: 24

Biên chế hiện có: 21

Hợp đồng: 03

Nhân sự của cơ quan được bố trí theo sơ đồ sau:

Hình 1.1 Sơ đồ bố trí nhân sự của Trung tâm qua trắc Tài nguyên và Môitrường thành phố Cần Thơ

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC THÔNG SỐ pH,

DO, TSS, COD VÀ BOD5 CỦA NƯỚC MẶT Ở RẠCH CÁI SƠN

HÀNG BÀNG, QUẬN NINH KIỀU

2.1 Các thông số khảo sát môi trường nước mặt

2.1.1 pH

pH là một trong những nhân tố quan trọng, giá trị pH cho phép ta quyếtđịnh xử lý nước theo phương pháp thích hợp Sự thay đổi các giá trị pH trongnước có thể dẫn đến những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quátrình hòa tan hoặc kết tủa, thúc đẩy hoặc ngăn chặn các phản ứng hóa học, sinh

học xảy ra trong nước (Đặng Kim Chi, 1998).

2.1.2 Lượng oxy hòa tan (DO)

Là lượng oxy hòa tan trong nước (mg/L) ở một nhiệt độ xác định Oxyhòa tan trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượngcho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các vi sinh vật sống dướinước Nó còn được dùng để oxy hóa các chất hữu cơ và các tác nhân thử khác

(Nguyễn Thị Diệp Chi, 2004).

2.1.3 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)

Các chất bẩn trong nước là thành phần hữu cơ, chúng không phải lànhững chất độc cho các sinh vật sống chúng không ảnh hưởng đến độ pH.Trong nước, hầu hết các chất hữu cơ bị tác động phân hủy của các vi sinh vậtthành các hợp chất đơn giản Quá trình đó vi sinh vật cần ôxy sinh học BOD.Đơn vị của BOD là mg/L thông số thường để các chất hữu cơ trong nước cànglớn và mật độ vi sinh vật càng cao thì lượng oxy cần thiết cho quá trình phânhủy các chất hữu cơ trong một đơn vị mẫu nước trong điều kiện nhiệt độ 200Ctrong thời gian 5 ngày BOD đo được gọi là BOD5 (Nguyễn Thanh Sơn, 2005).

2.1.5 Nhu cầu oxy hóa học (COD)

Đây là chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lượng vật chất hữu cơ trong thủyvực nhiều hay ít Vật chất hữu cơ trong thủy vực trước hết là thức ăn của một

số loài thủy sinh vật, phần còn lai lắng xuống nên đáy của thủy vực thao thànhlớp bùn đáy Chất bùn này bị vi sinh vật phân hủy tạo thành các muối vô cơ hòatan, cung cấp dinh dưỡng cho thủy vực

2.2 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Dụng cụ và hóa chất

- Dụng cụ thu mẫu: thùng ướp đá, can nhựa

- Dụng cụ phân tích: cốc, bình erlen, ống nghiệm, buret, ống pipet, bộdụng cụ phá mẫu COD, ống đong, bình định mức, giá sấy

- Thiết bị đo trực tiếp tại hiện trường: máy đo pH, máy đo DO

- Thiết bị trong phân tích trong phòng thí nghiệm: thiết bị dùng để lọcchân không, cái lọc sợi thủy tinh borosilicat, tủ sấy, bếp điện, cân phântích, máy đo mật độ quang, Tủ điều nhiệt ở 200C

2.2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

a Dụng cụ ,hóa chất

- Dụng cụ thu mẫu: thùng ướp đá, can nhựa

- Dụng cụ phân tích: cốc, bình erlen, ống nghiệm, buret, ống pipet, bộdụng cụ phá mẫu COD, ống đong, bình định mức, giá sấy

- Phân tích COD: dung dịch chuẩn K2Cr2O7, dung dịch FAS, H2SO4reagent, H2SO4 đậm đặc, chỉ thị Ferroin

Phân tích TSS: giấy lọc

 Thiết bị thí nghiệm

- Thiết bị đo trực tiếp tại hiện trường: máy đo pH, máy đo DO

- Thiết bị trong phân tích trong phòng thí nghiệm: thiết bị dùng để lọcchân không, cái lọc sợi thủy tinh borosilicat, tủ sấy, bếp điện, cân phântích, máy đo mật độ quang, Tủ điều nhiệt ở 200C

Địa điểm 1: đoạn giữa rạch Cái Sơn Hàng Bàng

Địa điểm 2: vàm rạch Cái Sơn Hàng Bàng

- Đợt 1: ngày 13/12/2017

- Đợt 2: ngày 03/01/2018

Thông số phân tích: pH, DO, TSS, COD và BOD5

Phòng thí nghiệm Môi trường thuộc Trung tâm Quan trắc Tài nguyên vàMôi trường

b Phương pháp thu, bảo quản mẫu

Dụng cụ thu mẫu: can nhựa 2 lít đã được rửa sạch Khi lấy mẫu nước thìtráng dụng cụ lấy mẫu 2-3 lần bằng mẫu nước cần lấy

Mẫu nước mặt được thu ở độ sâu 40-50 cm, miệng chai thu mẫu hướng

về phía dòng nước tới, theo mặt cắt ngang của rạch tránh những chất rắn nhưrác, lá cây đưa vào dụng cụ thu mẫu Vị trí cách bờ 50-100 cm tại các điểm thumẫu

Tất cả các mẫu sau khi được thu tại hiện trường được bảo quản lạnh vànhanh chống vận chuyển về phòng thí nghiệm

c Phương pháp phân tích

 pH:

Sử dụng máy đo pH Sension pH31 đo tại điểm thu mẫu

- Hoá chất chuẩn: dung dịch pH 4,01 ± 0,01, pH 7,01 ± 0,01 và pH

10,01 ± 0,01

- Tiến hành đo mẫu: sau khi hiệu chuẩn, rửa sạch điện cực bằng nướccất và lau khô bằng giấy mềm Rót mẫu vào cốc thủy tinh 100mL,sau đó nhúng điện cực vào dung dịch mẫu cần đo

- Tính kết quả: đợi chỉ số hiển thị trên màn hình ổn định và ghi nhận

kết quả

Đo tại điểm thu mẫu bằng máy đo YSI 5000

- Kỹ thuật pha loãng: thực hiện pha loãng mẫu xử lý theo tỉ lệ đề nghịnhư sau:

 0,1 – 1%: cho nước thải công nghiệp bị nhiễm nặng

 1 – 5%: cho nước chưa xư lí Space hoặc đã lắng

 5 – 25%: cho dòng chảy qua quá trình oxy hóa

 25 – 100%: cho các dòng sông ô nhiễm (tiếp nhận nước thải)

- Chiết mẫu đã pha loãng vào 2 chai: một chai đậykín để từ 5 ngày(BOD5) và một chai để định phân tức thì Chai ủ trong 200C đậy kỹ

- Định phần oxy hòa tan:

Đối với các loại nước đã biết chắc hàm lượng DO = 0 thì không cầnphân lượng oxy hòa tan

Đối với mẫu:

 Một chai xác định hàm lượng DO ngay trên mẫu pha loãng: DO0

 Chai còn lại ủ ở nhiệt độ 200C và định phân DO5

- Độ pha loãng sao cho để sự khác biệt giữa 2 lần định phân phải >1mgO2 /L

- Chỉ số BOD được xác định theo công thức:

BOD(mg/L) = (DO0 - DO5 ) x F

Trong đó:

DO0: Oxy hòa tan đo được ngày đầu tiên (sục khí trong 2 giờ)

DO5: Oxy hòa tan đo được sau 5 ngày

F: hệ số pha loãng

Nguyên tắc: sử dụng phương pháp chuẩn độ.

Cách pha dung dịch:

- Dung dịch chuẩn K2Cr2O7 0,01667M (0,1N): hòa tan 33,3g HgSO4trong 500mL nước cất, thêm vào 167mL H2SO4 (đđ) Để nguội và hòatan 4,903g K2Cr2O7 đã sấy khô ở 1050C trong 2 giờ vào dung dịch,chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức và dịnh mức đến1.000mL

- Dung dịch FAS 0,01N: hòa tan 3,92g (NH4)2Fe(SO4).6H2O vào nước,thêm 20ml H2SO4 (đđ), làm lạnh và pha loãng bằng nước thành1.000mL

Chuẩn độ lại FAS 0,01N:

 Dùng pipet hút 2,0 mL K2Cr2O7 0,01667M (0,1N) vào bình tamgiác 100mL, làm mát ở nhiệt độ phòng

 Thêm 2 giọt chỉ thị Ferroin indicator lắc cho dung dịch đồngnhất và chuẩn độ với dung dịch FAS, chuyển từ màu xanh sangmàu đỏ nâu Ghi lại thể tích FAS đã chuẩn

 Tính nồng độ thực của FAS:

CFAS (mol/L) = VK2Cr2O7 x 0,01667) VFAS

- Dung dịch H2SO4 reagent: cho 5,5g AgSO4 vào 500mL H2SO4 (đđ),

để 1 hoặc 2 ngày cho tan hết

- Chỉ thị Ferroin indicator: hòa tan 1,485g 1,10 Phenaltroline và0,695g Fe(SO4) 7H2O và lắc cho đến khi tan hết, pha loãng thành100mL Dung dịch giữ trong chai tối

- Dung dịch chuẩn COD 200mg/L: Cân 170mg Kali hydrogen phthlate(đã xấy khô ở nhiệt độ 1100C) pha với một ít nước cất và định mứcthành 1 lít Dung dịch này chuẩn bị hàng ngày trước khi sử dụng.Dung dịch có giá trị COD là 200mg/L

Đo COD:

- Mẫu trắng: Tiến hành mẫu blank giống như quy trình đối với mẫunước phân tích: 25 ml nước cất + 2,5 ml dd (K2Cr2O7 + HgSO4) + 3,5

ml dd (Ag2SO4 + H2SO4) cho trực tiếp vào ống nghiệm

- Mẫu nước phân tích:

Tính toán: COD mg/l = (chuẩn độ blank - chuẩn độ mẫu) x [FAS] x

2.3 Chất lượng nước mặt tại rạch Cái Sơn, Hàng Bàng

2.3.1 pH

Cho 10 ml mẫu nước thải (20 ml nước sông) vào becher 50 ml

thêm chính xác 1,5 ml dd (K2Cr2O7 + HgSO4)Cẩn thận cho tiếp 3,5 ml dd (Ag2SO4 +

Hình 1.2 Biểu đồ hàm lượng pH trên rạch Cái Sơn

Từ hình 1.2 cho thấy, trong đợt thu mẫu cả đợt 1 và đợt 2, pH của Đoạngiữa rạch Cái Sơn cao hơn của Vàm rạch Cái Sơn Ở địa điểm thu mẫu Đoạngiữa rạch Cái Sơn, chỉ số pH của đợt 1 là 7,54 cao hơn đợt 2 là 7,42; nhưng chỉ

số pH ở Vàm rạch Cái Sơn thì bằng nhau đều là 7,39 Theo kết quả phân tíchcho thấy, tỷ lệ số mẫu nằm trong giới hạn cho phép của BTNMT về chất lượngnước mặt là 100% (QCVN 08:2008/BTNMT, cột A1 là 6 – 8.5)

2.3.2 Nhu cầu Oxy sinh hóa (BOD5)

Hình 1.3 Biểu đồ hàm lượng BOD5 trên rạch Cái Sơn

Theo hình 1.3, ta thấy trong đợt 1, BOD5 ở 2 địa điểm thu mẫu đều bằngnhau là 12 mg/L; trong đợt 2, BOD5 ở Đoạn giữa rạch Cái Sơn thấp hơn Vàmrạch Cái Sơn 1 mg/L Tại Đoạn giữa rạch Cái Sơn, chỉ số BOD5 của đợt 1 caohơn đợt 2 gấp 6 lần và tại Vàm rạch Cái Sơn, BOD5 đợt 1 cao gấp 4 lần đợt 2.Qua đó, cho thấy sự khác biệt của BOD5 giữa 2 đợt thu mẫu và cả 2 địa điểm; ởđợt 1 cả 2 địa điểm đã vượt qua giới hạn cho phép của BTNMT về chất lượngnước mặt là 100% (QCVN 08:2008/BTNMT, cột A1 là 4 mg/L), tuy nhiên đợt

2 thì vẫn nằm trong giới cho phép của BTNMT về chất lượng nước mặt là100% (QCVN 08:2008/BTNMT, cột A1 là 4 mg/L)

2.3.3 Nhu cầu Oxi hóa học (COD)

Kết quả phân tích COD trên Rạch Cái Sơn được thể hiện ở biểu đồ sau:

Hình 1.4 Biểu đồ hàm lượng COD trên rạch Cái Sơn

Theo hình 1.3, ta thấy trong đợt 1, COD ở 2 địa điểm thu mẫu đều bằngnhau là 19,9 mg/L; trong đợt 2, BOD5 ở Đoạn giữa rạch Cái Sơn cao hơn Vàmrạch Cái Sơn là 11,7 mg/l và 11,2 mg/L Tại mỗi địa điểm Đoạn giữa rạch CáiSơn và tại Vàm rạch Cái Sơn, COD đợt 1 đều cao hơn đợt 2

Theo kết quả phân tích cho thấy, COD ở cả 2 địa điểm đều vượt qua giớihạn cho phép của BTNMT về chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT,cột A1 là 10 mg/L)

2.3.4 Hàm lượng Oxy hòa tan (DO)