Cao Thị Thu Trang Bộ giáo dục đào tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hóa lý thuyết hóa lý Phân tích phenol tổng số =======&&&&&======= Luận văn thạc sĩ Khoa học nước nước thải Cao Thị Thu Trang 2003 - 2005 Hà Nội 2005 Hà Nội 2005 Bộ giáo dục đào tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội =======&&&&&======= Luận văn thạc sÜ Khoa häc Ph©n tÝch phenol tỉng sè níc nước thải Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý M· sè: 62 44 31 01 Cao thÞ thu trang Người hướng dẫn khoa học: TS Lưu văn diệu Hà Nội 2005 Mục lục Nội dung Trang Các chữ viết tắt i Danh mục bảng iii Danh mục hình v Mở đầu Chương I Tổng quan phenol 1.1 Công thức cấu tạo, tính chất vật lý hóa học phenol 1.2 Các nguồn phenol môi trường 1.2.1 Nguồn tự nhiên 1.2.2 Nguồn nhân tác 1.3 Phenol môi trường 1.3.1 Phân tán phenol môi trường 1.3.2 Ph©n hủ phi sinh häc 1.3.3 Ph©n huỷ sinh học 10 1.4 ảnh hưởng phenol môi trường người 11 1.4.1 ảnh hưởng lên thể người 11 1.4.2 Đối với động vật 13 1.4.3 ảnh hưởng tới sinh vật khác 14 1.5 Tình hình nghiên cứu phenol giới Việt Nam 22 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới mức phenol môi trường người 22 1.5.2 Tình hình nghiên cứu ë ViƯt Nam 25 1.5.3 Mét sè tiªu chn chÊt lượng nước phenol 25 Chuơng Các phương pháp phân tích phenol 28 2.1 Giới thiệu chung 28 2.2 Nguyên lý số phương pháp tiêu biểu 29 2.2.1 Phương pháp trắc quang 29 2.2.2 Phương pháp chuẩn độ Iốt 29 2.2.3 Phương pháp sắc ký 30 Chương Chọn kiểm chuẩn phương pháp trắc quang phân tích phenol nước 32 3.1 Nguyên lý phương pháp 32 3.2 Phương pháp tính toán 32 3.3 Các tác nhân cản trở 33 3.4 Thu mẫu bảo quản mẫu 34 3.5 Tiến hành kiểm chuẩn phương ph¸p 34 3.5.1 Dơng cơ, ho¸ chÊt 34 3.5.2 C¸c bước tiến hành 36 3.5.3 Tiến hành xây dựng đường chuẩn 37 3.5.4 Phân tích mẫu lặp 40 3.6 Đánh giá kết 46 3.7 Đề xuất quy trình phân tích phenol nước biển nước thải 47 Chương Kết nghiên cứu, phân tích phenol tổng số nước biển nước thải 49 4.1 Phenol níc biĨn ven bê phÝa b¾c ViƯt Nam 49 4.2 Một số nhận xét tiêu chuẩn chất lượng nươc biĨn ven bê cđa ViƯt nam vµ cđa níc ngoµi 56 4.3 Kết phân tích phenol nước thải 57 Kết luận đề xuất 61 I Kết luận 61 II Đề xuất 62 Tài liệu tham khảo 63 Phụ lục 68 Danh mục hình Bảng Nội dung Bảng 1.1 Một số tính chất vật lý hóa học phenol [30] Bảng 1.2 Sản lượng phenol năm 1981-1986 quốc gia Bảng 1.3 Giá trị LD50 phenol động vật [24] Bảng 1.4 Độc tính gây chết phenol đối vói sinh vật nước [24] Trang v Danh mục hình Hình Nội dung Trang Hình 3.1 Đường chuẩn phenol (với nồng độ thấp) 38 Hình 3.2 Đường chuẩn phenol (nồng độ cao) 39 Hình 3.3 Biểu đồ kiểm tra phân tích phenol mẫu nước 44 biển Hình 3.4 Biểu đồ kiểm tra phân tích phenol mẫu 44 nước thải Hình 3.5 Sơ đồ phân tích phenol phương pháp trắc 48 quang Hình 4.1 Vị trí trạm quan trắc 51 Hình 4.2 Nồng độ phenol trung bình nước biển 53 trạm Hình 4.3 Biểu đồ biểu diễn nồng độ phenol trung bình 54 Hạ Long - Cát Bà tháng năm 2005 Hình 4.4 Sơ đồ khu xử lý nước thải bÃi rác Tràng Cát 58 (Hải Phòng) Hình 4.5 Biểu đồ biểu diễn nồng độ phenol trung bình nước thải bÃi rác Tràng Cát, tháng 6/2005 59 21 Phân tích phenol tổng số nước nước thải phương pháp so màu Mở đầu Phenol dÉn xt hydroxy cđa benzen, cã níc th¶i sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nguồn nước cấp sinh hoạt Phenol sử dụng rộng rÃi nhiều ngành kinh tế nông nghiệp (có thành phần thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, diệt côn trùng ), công nghiệp (sản xuất nhựa phenolic) sử dơng y tÕ (lµ chÊt khư trïng…) Nhng phenol lại chất độc sinh vật người, gây mùi vị khó chịu Cho đến nay, việc nghiên cứu, phân tích nồng độ, dạng tồn hợp chất phenol nước hạn chế Đà có số đề tài nghiên cøu vỊ nång ®é cđa chóng níc biĨn nh dự án hợp tác với Nhật Bản (JICA) hay dự án hợp tác Việt Nam - Thụy Điển (SAREC) Việc phân tích nồng độ chúng nước thải đà quan tâm số liệu khiêm tốn Hầu nghiên cứu sâu hành vi, mức độ độc hại, phép thử độc tính phenol loài sinh vật Cũng nhiều nghiên cứu tập trung vào việc phân tích nồng độ chúng đối tượng nước, đất, sinh vật không khí Chính vậy, đề tài Phân tích phenol tổng số nước biển nước thải sở giúp nhà khoa học có công cụ để phát đánh giá có mặt phenol nước nước thải, góp phần cảnh báo kịp thời có nguy ô nhiễm xảy Có nhiều phương pháp phân tích phenol nước nước thải phương pháp so màu, sắc ký khí, chuẩn độ Mỗi phương pháp có ưu, nhược điểm Việc phân tích phenol phòng thí nghiệm có nhiều vấn đề, quy trình đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng quan tâm Số liệu phân tích chưa đưa độ xác, hạn chế mức độ sử dụng không đủ thông tin độ tin cậy số liệu Luận văn Thạc sỹ - Cao Thị Thu Trang 21 Phân tích phenol tổng số nước nước thải phương pháp so màu Vì vậy, luận văn này, tác giả tập trung vào kiểm chuẩn phương pháp thiết lập sơ đồ đảm bảo chất lượng số liệu phân tích, góp phần vào việc đánh giá đắn trạng ô nhiễm phenol nước biển ven bờ miền Bắc Việt Nam nước thải bÃi rác Tràng Cát, Hải Phòng Kết luận văn góp phần nâng cao chất lượng số liệu phân tích phenol phòng thí nghiệm Viện Tài nguyên Môi trường Biển góp phần cảnh báo mức độ « nhiƠm ngn níc bëi phenol mét sè khu vực biển ven bờ Việt Nam Qua đây, xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Công nghệ Hoá học Trung tâm Sau đại học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Ban LÃnh đạo Viện Tài nguyên Môi trường Biển, cô, bạn đồng nghiệp Viện, đặc biệt TS Lưu Văn Diệu đà có đóng góp quý báu giúp hoàn thành tốt luận văn Luận văn Thạc sỹ - Cao Thị Thu Trang 21 Phân tích phenol tổng số nước nước thải phương pháp so màu Chương I Tổng quan phenol Phenol lµ dÉn xt hydroxy cđa benzen Nã cã thµnh phần nhựa than, tạo thành trình phân huỷ tự nhiên chất hữu Tuy nhiên, nguồn phenol môi trường lại từ nhân tác Phenol sản xuất nhiều suốt thập niên 80 kỷ trước, nước Mỹ nhà sản xuất quan trọng ứng dụng chủ yếu làm nguyên liệu chế biến nhựa phenolic, bisphenol A caprolactam Ngoài có ứng dụng phenol y học dược học Phần lớn phenol không khí bị biến đổi phản ứng quang hoá thành dihydroxybenzen, nitrophenols sản phẩm tách vòng với thời gian bán hủy ước tính - Một phần nhỏ bị loại khỏi không khí lắng đọng (mưa) Phenol có khả di chuyển đất, vận chuyển khả phản ứng bị ¶nh hëng bëi pH Con ngêi cã thĨ bÞ nhiƠm phenol trình sản xuất phenol sản phẩm nó, đặc biệt trình sử dụng nhựa phenolic (trong công nghiệp sản xuất gỗ, sắt, thép) số ngành công nghiệp khác Đối với người nói chung, khói thuốc sản phẩm thức ăn hun khói nguồn quan trọng nhiễm phenol 1.1 Công thức cấu tạo, tính chất vật lý hóa học phenol ã Công thức hóa học phenol: C6H6O Công thức phân tử: Luận văn Thạc sỹ - Cao Thị Thu Trang 21 Phân tích phenol tổng số nước nước thải phương pháp so màu Kết phân tích cho thấy, nồng độ phenol giảm sau trình xử lý, hiệu xuất xử lý phenol đạt 46,85% Nước thải khu vực có nồng độ phenol vượt tiêu chuẩn thải loại A B (0,001 0,05 mg/l) nước thải công nghiệp (TCVN - 5945 - 1995) nằm giới hạn loại C (