Nghiên cứu xác định một số chỉ tiêu hóa lý trong nước biển ven bờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH CAO VĂN TÚ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ TRONG NƢỚC BIỂN VEN BỜ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH CAO VĂN TÚ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HĨA LÝ TRONG NƢỚC BIỂN VEN BỜ Chun ngành: Hóa vơ Mã số: 8.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Đinh Thị Trƣờng Giang NGHỆ AN - 2019 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đinh Thị Trường Giang giao đề tài, hết lòng hướng dẫn, bảo, truyền đạt kinh nghiệm kiến thức quý báu cho em suốt q trình hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo mơn Hóa vơ cơ, phân tích, cán hướng dẫn Phịng thí nghiệm thuộc Trung tâm Thực hành thí nghiệm trường Đại học Vinh tạo điều kiện giúp đỡ em q trình hồn thành luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố mẹ, anh chị em bạn bè quan tâm, động viên em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Nghệ An, tháng năm 2019 Học viên Cao Văn Tú ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nƣớc biển [2, 28] 1.1.1 Giới thiệu vùng nƣớc biển ven bờ [4, 28] 1.1.2 Ô nhiễm biển ven bờ 1.2 Tổng quan số tiêu hóa lý nƣớc biển 1.2.1 Đại cƣơng độ kiềm [2, 11, 28] 1.2.2 Đại cƣơng độ mặn [2] 1.2.3 Đại cƣơng tiêu oxy hòa tan DO [4, 11, 28] 10 1.2.4 Đại cƣơng tiêu nhu cầu oxy hóa học COD [3, 11, 28] 13 1.2.5 Tổng quan kim loại nghiên cứu 15 1.3 Các phƣơng pháp xác định kim loại nƣớc biển 20 1.3.1 Phƣơng pháp quang phổ UV – Vis 20 1.3.2 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 21 1.3.3 Phƣơng pháp phổ khối lƣợng plasma ca tần cảm ứng (ICP – MS) 22 1.3.4 Phƣơng pháp Vôn - Ampe 23 Chƣơng KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 29 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 29 2.1.1 Thiết bị 29 2.1.2 Dụng cụ 30 2.1.3 Hóa chất 30 2.1.4 Pha chế dung dịch thí nghiệm 31 iii 2.2 Lấy mẫu xử lý mẫu 32 2.2.1 Lấy mẫu [5] 32 2.2.2 Xử lý mẫu [1, 2, 13] 33 2.3 Các phƣơng pháp phân tích sử dụng nghiên cứu 34 2.3.1 Phƣơng pháp xác định pH, nhiệt độ 34 2.3.2 Phƣơng pháp xác định tiêu DO 35 2.3.3 Phƣơng pháp xác định tiêu COD 35 2.3.4 Phƣơng pháp xác định độ kiềm 36 2.3.5 Phƣơng pháp xác định độ clo 37 2.3.6 Phƣơng pháp xác định độ muối 37 2.3.7 Phƣơng pháp xác định số kim loại nƣớc biển 37 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Kết xác định nhiệt độ pH 40 3.2 Kết xác định tiêu oxy hòa tan DO 41 3.3 Kết xác định tiêu nhu cầu oxy hóa học COD 42 3.4 Kết xác định tiêu độ kiềm 44 3.5 Kết xác định độ clo độ muối 45 3.6 Kết xác định hàm lƣợng kim loại nƣớc biển 47 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AAS Atomic Absorption Spectrometry Quang phổ hấp thụ nguyên tử BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học Dissolved Oxygen Oxy hòa tan DO DPP Differential Pulse Polarography Cực phổ xung vi phân Inductively-Coupled Plasma - Phƣơng pháp phổ khối lƣợng Mass Spectrometry plasma cảm ứng International Union for Liên minh quốc tế bảo tồn Conservation of Nature and thiên nhiên tài nguyên Natural Resources thiên nhiên NPP Normal Pulse Polarography Cực phổ xung thƣờng SWP Square Wave Polarography Cực phổ sóng vng Ultraviolet-Visible Tử ngoại - khả kiến ICP – MS IUCN UV – Vis v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Kết đo nhiệt độ pH mẫu nƣớc biển 40 Bảng 3.2: Kết đo DO mẫu nƣớc biển 41 Bảng 3.3: Kết đo COD mẫu nƣớc biển 42 Bảng 3.4: Kết đo độ kiềm mẫu nƣớc biển 44 Bảng 3.5: Kết độ clo độ muối mẫu nƣớc biển 46 Bảng 3.6: Kết định lƣợng số kim loại mẫu nƣớc biển 51 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Các dạng đƣờng Vơn – Ampe hịa tan 26 Hình 1.2 Đồ thị mẫu thêm chuẩn 28 Hình 2.1 Hệ thống phân tích Vơn – ampe hịa tan 884 – Computrace VA 29 Hình 2.2 Lọc mẫu qua màng lọc 0,45m 34 Hình2.3 Chiết mẫu APDC/MIBK 34 Hình 2.4 Giải chiết mẫu phân tích khỏi pha hữu 34 Hình 3.1 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Bãi Lữ 47 Hình 3.2 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Cửa Hiền 48 Hình 3.3 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Cửa Hội 48 Hình 3.4 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Cửa Lị 48 Hình 3.5 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Diễn Thành 49 Hình 3.6 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Nghi Tiến 49 Hình 3.7 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Quỳnh Long 49 Hình 3.8 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Quỳnh Thọ 50 Hình 3.9 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Xuân Hải 50 Hình 3.10 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu Xn Thành 50 Hình 3.11 Đƣờng Vơn-Ampe hịa tan mẫu mẫu trắng 51 MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu vấn đề trăn trở ngƣời Hiện tƣợng nóng lên tồn cầu, El Nino dẫn đến cháy rừng, sóng thần, bão lụt….gây hậu nặng nề cho ngƣời sinh vật sống trái đất Theo thống kê từ đầu năm 2018 đến có đến siêu bão mạnh lịch sử từ trƣớc đến giới gây thiệt hại lớn ngƣời tài sản Để đối phó với tƣợng biến đổi khí hậu, ngƣời kêu gọi hạn chế sử dụng nguồn nguyên liệu hóa thạch, bảo vệ rừng đầu nguồn Tuy nhiên biện pháp lâu dài, trƣớc mắt đối phó với biến đổi khí hậu biện pháp phòng ngừa nhƣ xây dựng trung tâm dự báo thiên tai, cơng trình phịng chống thiên tai…… Trong việc xây dựng đê ven biển, ven sông chống xâm lấn nƣớc biển biện pháp mang lại hiệu định việc phòng chống bão lũ xâm nhập mặn vùng đồng ven biển Nhƣng xây dựng gặp số vấn đề ảnh hƣởng đến chất lƣợng cơng trình ven biển, ion hàm lƣợng kim loại nƣớc biển ảnh hƣởng trực tiếp đến q trình đơng đặc vật liệu xây dựng q trình điện hóa, oxi hóa kim loại bên vật liệu xây dựng làm cho cơng trình xây dựng biển giảm chất lƣợng, nhanh chóng bị ăn mịn hƣ hỏng Chất lƣợng nƣớc biển ven bờ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, xuất phát từ nhiều nguồn khác nhƣ: cách hoạt động sinh hoạt ngƣời, hệ sinh thái sống chí hoạt động xã hội ngành công nghiệp… Mặt khác, chất lƣợng nƣớc biển ven bờ ảnh hƣởng không đến hệ sinh thái nƣớc biển nói chúng mà cịn ảnh hƣởng trực tiếp đến điều kiện sinh hoạt ngƣời, đặc biệt vùng biển khu vực khai thác du lịch, vui chơi, giải trí Do đó, việc xác định tiêu hóa lý nƣớc biển ven bờ cần thiết, nhằm đƣa thơng tin làm sở góp phần đánh giá chất lƣợng nƣớc biển ven bờ Vì vậy, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu xác định số tiêu hóa lý nước biển ven bờ thuộc tỉnh Nghệ An” làm đề tài nghiên cứu Mục tiêu đề tài là: - Nghiên cứu đồng hệ thống phƣơng pháp xác định số tiêu hóa lý nƣớc biển - Áp dụng phƣơng pháp để xác định số tiêu hóa lý nƣớc biển ven bờ dọc bờ biển tỉnh Nghệ An - Sử dụng triệt để trang thiết bị đại quảng bá chất lƣợng phịng thí nghiệm Đại học Vinh tới hệ sinh viên, học viên Nhiệm vụ đề tài là: - Tổng quan nƣớc biển ven bờ - Tổng quan tính chất hóa lý nhƣ số oxy hồ tan (DO), nhu cầu oxy hóa học (COD), độ kiềm, độ Clo, độ muối… - Tổng quan kim loại hoàn tan nƣớc biển - Nghiên cứu định lƣợng số tiêu hóa lý phƣơng pháp chuẩn độ hóa học - Nghiên cứu định lƣợng hàm lƣợng số kim loại hoà tan nƣớc biển phƣơng pháp Vơn – ampe hịa tan anot xung vi phân 44 Nhận xét: Với kết bảng 3.3 cho thấy: - Chỉ số COD mẫu nƣớc biển Xuân Thành thấp 5,20 mg/l - Chỉ số COD mẫu nƣớc biển Quỳnh Thọ Bãi Lữ cao 7,60 mg/l - So với cơng trình nghiên cứu Chất lượng nước biển ven bờ đảo Phú Quốc [27] tất mẫu phân tích có số COD nằm giá trị giới hạn (