1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu chung
Giá trịpH đất ảnh hưởng đến khảnăng cung cấp chất dinh dưỡng của đất đối với thực vật. pH ảnh hưởng đến các phản ứng trong đất: phản ứng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của vi sinh vật, quá trình phân giải chất hữu cơ và sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng trong đất. pH đất ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển đối với các loại thực vật.
Độ chua và độ kiềm của đất được đo bằng độpH. Đất thường có trị số pH từ 3 đến 9. Căn cứ vào trị sốpH người ta chia đất thành: đất chua (pH < 6,5), đất trung tính (pH trong khoảng 6,6 - 7,5) và đất kiềm (pH > 7,5). Người ta xác định đất chua, đất kiềm và đất trung tính để có kế hoạch cải tạo và sử dụng.
Giá trị chỉ thị pH trong sáu nhóm đất chính của Việt Nam được đưa ra trong TCVN 7377:2004 (Chất lượng đất: Giá trị chỉ thịpH trong đất Việt Nam). Chỉ thịnày làm cơ sở cho việc sử dụng đất, sử dụng phân bón một cách hiệu quả và hợp lý nhằm bảo vệ chất lượng môi trường đất và phòng tránh ô nhiễm nước. Đánh giá chất lượng đất nói chung, đánh giá độ chua và áp dụng để chuẩn hóa độ pH trong các loại đất.
Bảng 15.1 Giá trị chỉ thịpH trong sáu nhóm đất chính của Việt Nam
Nhóm đất Khoảng giá trị Giá trị trung bình
Đất đỏ pHH2O pHKCl ∆pH 3,80 – 8,12 3,20 – 7,24 0,30 – 2,00 5,13 4,18 0,94 Đất bồi do phù sa pHH2O pHKCl ∆pH 4,11 – 7,57 3,57 – 6,84 0,28 – 1,80 5,47 4,59 0,89 Đất xám bạc màu pHH2O pHKCl ∆pH 3,84 – 8,02 3,60 – 7,66 0,01 – 1,32 5,11 4,29 0,89 Đất phèn pHH2O pHKCl ∆pH 3,40 – 6,10 2,65 – 5,70 0,10 – 1,50 4,40 3,73 0,57
Nhóm đất Khoảng giá trị Giá trị trung bình Đất mặn pHH2O pHKCl ∆pH 4,00 – 8,50 3,96 – 7,56 0,10 – 1,40 6,59 6,04 0,63 Đất cát pHH2O pHKCl ∆pH 5,00 – 8,97 4,10 – 7,84 0,00 – 1,20 6,87 5,82 0,68 1.2. Phương pháp xác định
Giá trị pH của mẫu đất xác định theo TCVN 5979:2007. Trong đó, phươngpháp xác định pH sử dụng điện cực thủy tinh trong huyền phù (chuẩn bị theo tỷ lệ 1:5 về thể tích) của đất với dung dịch KCl 1M (pHKCl), trong nước (pHH2O) hoặc trong dung dịch CaCl2 0,01M (pHCaCl2). Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các loại mẫu đất làm khô ngoài không khí, đã được xử lý trước theo ISO 11464. Bài thí nghiệm số 3 sẽxác định pHKCl trong đất.
2. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
2.1. Hóa chất
- Dung dịch KCl 1M. Hoà tan 74,5 g KCl trong nước cất và pha loãng đến 1 lít.
- Dung dịch đệm có pH 4,00. Hoà tan 10,21 g kali hiđro phtalat (C8H5O4K) trong nước cất và pha loãng đến 1 lít. Kali hiđro phtalat phải được làm khô ở 1100C trong 2 giờtrước khi sử dụng.
- Dung dịch đệm có pH 7,00. Hoà tan 3,800 g kali đihiđro phôtphat (KH2PO4) và 3,415 g đinatri hiđro phôtphat (Na2HPO4) trong nước cất và pha loãng đến 1 lít. Kali đihiđro phôtphat được làm khô ở 1100C trong 2 giờtrước khi sử dụng.
- Dung dịch đệm có pH 9,22. Hoà tan 3,80 g Na2B4O7.10H2O trong nước cất và pha loãng đến 1 lít.
2.2. Dụng cụ và thiết bị
- Máy đo pH.
- Cân phân tích có độchính xác đến 0,001 g.
- Bình tam giác có nút nhám, dung tích 250 ml. - Bình định mức 1 lít.
3. CÁCH TIẾN HÀNH 3.1. Chuẩn hóa máy đo pH
Đưa đầu điện cực vào cốc chứa dung dịch đệm có pH 9,22. Ấn nút chuẩn (calibration) và đợi đến khi máy chuẩn xong điểm pH 9,22. Sau khi đo xong, dùng nước cất 2 lần để rửa đầu điện cực. Dùng giấy thấm, thấm khô. Lặp lại các bước trên lần lượt với dung dịch đệm có pH 7,00 và pH 4,00. Sau khi chuẩn hóa máy đo pH xong, tráng rửa và nhúng đầu điện cực vào dung dịch bảo quản.
3.2. Đo mẫu
Cân 20 g mẫu đất sau khi xử lý vào bình tam giác dung tích 250 ml. Thêm dung dịch KCl 0,1M vào bình nón sao cho thể tích dung dịch chiếm 5 lần thể tích mẫu đất (khoảng 50 ml). Đậy nắp bình nón và lắc mạnh huyền phù trong 2 giờ rồi để yên mẫu 5 phút. Nhúng điện cực đo pH vào huyền phù và đọc giá trị pH sau khi trạng thái ổn định đã đạt được. Nếu giá trịpH đo được trong vòng 5 giây không khác nhau quá 0,02 đơn vị thì phép đo có thểđược coi là ổn định.
Độ lặp lại của phép đo pH trong hai huyền phù chuẩn bị từ một mẫu đất được chuẩn bị riêng biệt cần phải thoả mãn mức dao động trong bảng 15.2.
Bảng 15.2 Độ lặp lại phù hợp trong phép đo pH
Giá trị pH Dao động chấp nhận được
pH 7,00 0,15
7,00 < pH < 7,50 0,20
7,50 pH 8,00 0,30
pH > 8,00 0,40
4. NHẬN XÉT KẾT QUẢ
- So sánh kết quả phân tích mẫu của nhóm với TCVN 7377:2004. Mẫu đất phân tích có pH thuộc nhóm đất nào? Đất tại nơi phân tích là đất chua, đất trung tính hay đất kiềm ?
- Thu thập các kết quả phân tích pHKCl của các nhóm khác trong lớp. Tính toán độ lệch chuẩn của bộ số liệu thu thập và thảo luận kết quảthu được dựa vào đặc điểm nơi lấy mẫu.
- Nhận xét các nguồn gây sai số trong việc xác định pHKCl. Hãy nêu và giải thích nguồn có thể gây sai số lớn nhất.
NỘI DUNG BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Sinh viên tập hợp kết quả phân tích của các bài thí nghiệm và viết báo cáo thí nghiệm đểđánh giá chất lượng nước của các điểm lấy mẫu. Cấu trúc của báo cáo gồm các phần dưới đây:
Mởđầu
Sinh viên nêu tính cần thiết của việc đánh giá chất lượng nước, mục đích thí nghiệm.
1. Tổng quan
Sinh viên trình bày các thông tin liên quan đến đặc điểm khu vực nghiên cứu và các thông tin liên quan đến nguồn thải.
2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước khu vực nghiên cứu
- Sinh viên trình bày các việc đã làm đối với các giai đoạn lấy mẫu, bảo quản, vận chuyển và phân tích mẫu (nêu tên phương pháp áp dụng) trong phòng thí nghiệm.
- Sinh viên sử dụng kết quảthu được của các bài thí nghiệm đểđánh giá sơ bộ hiện trạng môi trường nước của khu vực lấy mẫu. Chú ý sử dụng các kiến thức trong mục 4 của mỗi bài thí nghiệm đểđánh giá kết quảthu được.
3. Kết luận
Sinh viên trình bày tóm tắt và định lượng kết quảthu được.
Tài liệu tham khảo Phụ lục
Sau khi thực hiện mỗi bài thí nghiệm, sinh viên cần ghi kết quảthu được, lấy chữ kí của giảng viên hướng dẫn. Khi kết thúc môn học, sinh viên viết báo cáo thí nghiệm và đưa các kết quả mỗi buổi vào phụ lục của báo cáo.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm – QCVN 09:2008/BTNMT, Hà Nội.
2. BộTài nguyên và Môi trường (2008), Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt - QCVN 08: 2009/BTNMT, Hà Nội.
3. Bộ Y tế (2002), Tiêu chuẩn vệsinh nước ăn uống - 1329 /2002/BYT/QÐ, Hà Nội.
4. Bộ Y tế (2009), Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt - QCVN 02: 2009/BYT, Hà Nội.
5. Hach Company (2002), Current Technology of Chlorine Analysis for Water and Wastewater,
Hach Company, Colorado, United State.
6. Hach Company (2002), Method 8021, Chlorine free Method, Hach Company, Colorado, United State.
7. Hach Company (2002), Method 8025, Color, True and Apparent Method, Hach Company, Colorado, United State.
8. Hach Company (2002), Method 8028, Surfactants anionic (Detergents) Method, Hach Company, Colorado, United State.
9. Hach Company (2002), Method 8149, 1-(2-pyridylazo)-2-napthol PAN Method, Hach Company, Colorado, United State.
10. Hach Company (2002), Method 8506, Copper Method, Hach Company, Colorado, United State.
11. Lê Huy Bá (2006), Độc học môi trường cơ bản, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố
Hồ Chí Minh.
12. Lê Huy Bá (2006), Độc học môi trường cơ bản, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố
Hồ Chí Minh.
13. Nancy Bolt (2009), General Chemistry Laboratory I, Colorado State University, United States.
14. Nguyễn Ngọc Dung (2008), Xử lý nước cấp, Nhà xuất bản Xây dựng Hà nội, 2008.
15. Nguyễn Thị Thu Thủy (1999), Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật.
16. Nguyễn Văn Bảo (2002), Hóa nước, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
17. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1995), Chất lượng nước - Xác định mangan, Phương pháp đo quang dùng fomaldoxim, Hà Nội.
18. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1995), Chất lượng nước – Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo - TCVN 5994:1995, Hà Nội.
19. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1995), Chất lượng nước – Lấy mẫu - Hướng cách
bảo quản và xử lý mẫu – TCVN 5993:1995, Hà Nội.
20. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1995), Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm – TCVN
21. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1996), Chất lượng nước - Xác định clo tự do và clo tổng số - TCVN 6225:1996, Hà Nội.
22. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1996), Chất lượng nước - Xác định độ màu - TCVN 6125:1996, Hà Nội.
23. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1996), Chất lượng nước - Xác định hàm lượng
đồng - TCVN 6193:1996, Hà Nội.
24. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1998), Chất lượng nước - Xác định hàm lượng chì
và kẽm theo phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa - TCVN 6336:1998, Hà Nội.
25. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1998), Chất lượng nước - Xác định hàm lượng chất hoạt động bề mặt theo ankyl benzen sulfonat mạch thẳng (LAS) - TCVN 6336:1998, Hà Nội.
26. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (1999), Chất lượng nước - Xác định flo - TCVN 6494-1999, Hà Nội.
27. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (2001), Chất lượng đất: Phương pháp đơn giản để mô tảđất – TCVN 6857:2001, Hà Nội.
28. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (2002), Chất lượng nước – Lấy mẫu - Hướng dẫn
lập chương trình lấy mẫu – TCVN 6663-1:2002, Hà Nội.
29. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (2003), nước cấp sinh hoạt – yêu cầu chất lượng -
TCVN 5002: 2003, Hà Nội.
30. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (2004), Chất lượng đất: Giá trị chỉ thị pH trong đất Việt Nam – TCVN 7377:2004, Hà Nội.
31. Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng (2007), Chất lượng đất: Xác định pH – TCVN 5979:2007, Hà Nội.
32. Từ Vọng Nghi (2007), Cơ sở lý thuyết các phương pháp hóa học phân tích, Nhà xuất bản Đại
học Quốc gia Hà Nội.
33. Từ Vọng Nghi, Trần Tứ Hiếu (1995), Cơ sở hóa học phân tích, Nhà xuất bản Đại học Giáo
Trụ sở: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: QLTH. 04.22149041 PH. 04.22149040
Phòng Biên tập: 04.22149034
Fax: 04.7910147 E-mail: nxb@vap.ac.vn; www.vap.ac.vn
BÀI GIẢNG
THÍ NGHIỆM
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG
Chịu trách nhiệm xuất bản
Giám đốc TRẦN VĂN SẮC
Tổng Biên tập GS. TSKH. NGUYỄN KHOA SƠN
Biên tập: NGUYỄN MINH THANH
PHÒNG BIÊN TẬP
Chế bản: NGUYỄN SINH
Sửa bản in: NGUYỄN MINH THANH
Thiết kế bìa: TRẦN HỒNG MINH
LƯU HÀNH NỘI BỘ
In ……….. cuốn, khổ 20,5 x 29 cm, tại Công ty in Khuyến học.
Số đăng ký kế hoạch xuất bản:... Cục Xuất bản cấp ngày...