Các trạm quan trắc chất lượng nước mặt Khánh Hòa (Các thông số phân tích, tần suất lấy mẫu xem phần bảng 1.1, phụ lục 1) dựa trên các mục tiêu quan trắc
được chia thành 2 loại trạm sau:
Trạm nền (trạm cơ sở): xác định chất lượng nước về mặt bản chất nước tự
nhiên, không bịảnh hưởng trực tiếp của các nguồn ô nhiễm. Các trạm này được xây dựng để đánh giá mức độ cơ sở của các thông số tự nhiên và để kiểm soát các tác nhân ô nhiễm nhân tạo.
Gồm có các vị trí sau:
Trạm Thanh Minh về phía hạ lưu sông Cái Nha Trang và trạm Đồng
Trăng ở thượng nguồn sông Cái Nha Trang. Sông Cái là một sông lớn bắt nguồn từ
huyện M’Drăk, tỉnh Đăk lăk, là nơi có tài nguyên nước quan trọng bậc nhất của Khánh Hòa, hiện nay nguồn nước đang có nguy cơ bị cạn kiệt, bị ô nhiễm và chịu
tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu do hoạt động sinh hoạt của người dân xung quanh và phát triển kinh tế tỉnh.
Trạm ở cầu Dục Mỹ thuộc thượng lưu sông Dinh Ninh Hòa. Sông Dinh là dòng sông lớn thứ 2 của Khánh Hòa và Sông Tà Rục – Cam Ranh có nguồn nước bắt nguồn từ dòng suối ở huyện Khánh Sơn, chịu tác động chủ yếu từ nước thải sinh hoạt của người dân.
Hình 2.3 Cầu Dục Mỹ - Ninh Hòa Hình 2.4 Sông Tà Rục – Cam Ranh
Hồ Hoa Sơn (Vạn Ninh), hồ Đá Bàn (Ninh Hòa), hồ Cam Ranh (Cam Lâm). Là ba hồ chứa nước tự nhiên lớn của tỉnh Khánh Hòa dùng để cấp nước sinh hoạt cho người dân và phục vụ cho nông nghiệp.
Hình 2.7 Hồ Hoa Sơn – Vạn Ninh
Trạm tác động: là trạm đánh giá tác động các hoạt động do con người gây
ra đối với chất lượng nước và đánh giá khả năng sử dụng nước theo các mục đích khác
nhau.
Sông Suối Dầu huyện Cam Lâm, cống ống Của huyện Cam Lâm: là những địa điểm chịu ảnh hưởng lớn của khu công nghiệp Suối Dầu và chịu tác động từ nước thải sinh hoạt của con người.
Hình 2.8 Sông Suối Dầu – Cam Lâm Hình 2.9 Cống Ông Của – Cam Lâm
Cầu Bình Tân ở Nha Trang: là nơi chịu tác động nguồn nước thải từ các nhà máy và nguồn nước thải của người dân, và đây là nơi gần các tàu thuyền đánh
Hình 2.10 Cầu Bình Tân – Nha Trang
Cống Diên Toàn huyện Diên Khánh, gần nhà máy Dệt Nha Trang: là địa
điểm chịu tác động của các công ty như công ty TNHH Taisho Việt Nam, … và
nước thải sinh hoạt của người dân xung quanh.
Cầu Sắt Nha Trang và cầu Sắt Ninh Hòa: chịu tác động chủ yếu là nước thải sinh hoạt
Hình 2.13 Cầu Sắt – Nha Trang Hình 2.14 Cầu Sắt – Ninh Hòa Đập Bảy Xã ở Ninh Hòa: là nguồn nước cấp để tươi tiêu cho nông nghiệp và gần nhà máy nước Võ Cạch Nha Trang: nơi cấp nước sinh hoạt cho người dân thành phố Nha Trang
2.2 Phương pháp đo đạc, thu mẫu và bảo quản mẫu tại hiện trường 2.2.1 Thiết bị, dụng cụ lấy mẫu lấy mẫu tại hiện trường
- Máy đo pH (pH 3110) của nước Đức sản xuất
- Máy đo DO (máy đo oxy 3210) của nước Đức sản xuất - Máy đo độ mặn của nước Đức sản xuất
- Bình chứa mẫu: chai nhựa; chai thủy tinh; chai thủy tinh triệt trùng - Thùng lưu mẫu
- Hóa chất bảo quản: HNO3 đậm đặc 1:1, NaOH, H2SO4… - Găng tay y tế
- Khẩu trang - Áo phao
- Các hồ sơ: quyết định, phiếu hiện trường, thiết kế kĩ thuật. - Biên bản thu mẫu…
Các thiết bị dùng để đo các thông số pH, DO, nhiệt độ và độ mặn ngay tại hiện trường
Hình 2.17 Máy đo pH, DO, độ mặn 2.2.2 Thu mẫu, đo đạc các thông số hiện trường. [7, 9]
- Khi lấy mẫu phải xúc rửa dụng cụ thu mẫu trước khi tiến hành thu mẫu. - Vệ sinh sơ bộ khu vực lấy mẫu, nếu cần
- Lấy mẫu ở cống, rãnh cần:
+ Dọn sạch địa điểm đã chọn để loại bỏ các bùn, chất thải rắn…
+ Điểm lấy mẫu phải nằm ở 1/3 hoặc 25 cm chiều sâu dưới bề mặt nước - Lấy mẫu nước sông, suối, hồ, trên cầu cần:
+ Điểm lấy mẫu phải đủ sâu
+ Tránh xáo trộn đáy hoặc bờ thủy vực - Lấy mẫu kiểm soát chất lượng (QA/QC)
Kiểm soát chất lượng trong quá trình lấy mẫu, xử lý, bảo quản mẫu tại hiện trường và vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm có sử dụng các loại mẫu QC như:
mẫu trắng thiết bị và mẫu trắng dụng cụ, nơi lấy mẫu để phân tích là cạnh nhà máy
Nhà Nước Võ Cạch
Một số hình ảnh lấy mẫu tại hiện trường
Hình 2.18 Lấy mẫu tại trạm Thanh Minh Hình 2.19 Lấy mẫu tại sông Suối Dầu
2.2.3 Phương pháp bảo quản mẫu nước [8]
- Mẫu sau khi lấy được bảo quản và lưu giữ theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-3:2008 (ISO5667-3:2003)
- Mẫu phân tích các thông số TSS, BOD5, COD, nitrit, nitrat, phosphat,
clorua, đựng trong bình nhựa 2 lít, bảo quản lạnh trong tủ đá từ 1-50C
- Mẫu phân tích coliform đựng trong chai thủy tinh tiệt trùng 125ml, bảo quản lạnh
- Mẫu phân tích dầu mỡ đựng trong chai thủy tinh 1 lít, bảo quản bằng H2SO4. - Mẫu phân tích kim loại Zn, As, Cu, Fe, Mn, Cr đựng trong chai nhựa 2 lít, bảo quản bằng HNO3 đặc 1:1.
Một số hình ảnh bảo quản mẫu
Hình 2.22 Bảo quản mẫu trong thùng lạnh
2.3 Phương pháp phân tích tại phòng thí nghiệm. [8, 12]
2.3.1 Phân tích tổng chất rắn lơ lửng (TSS - Total Suspendel Solids)
Phân tích theo SMEWW 2540.D:2005
2.3.1.1 Nguyên tắc
Trộn đều mẫu, lọc qua giấy lọc sợi thủy tinh và phần cặn giữ lại trên giấy lọc
được sấy đến khối lượng không đổi trong tủ sấy nhiệt độ từ 103 – 1050C
2.3.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng
- Sự hiện diện của Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, có thể hút giữ ẩm, đòi hỏi thời gian sấy dài và cân nhanh
- Loại bỏ những thành phần vật chất lớn, dầu mỡ nổi trên bề mặt hoặc các kết tủa của những thành phần không đồng nhất trong mẫu, trước khi lấy mẫu phân tích.
- Lượng cặn bám trên giấy lọc quá mức có thể tạo ra các bề mặt giữ nước, cần hạn chế lượng mẫu để lượng cặn không vượt quá 200mg.
2.3.1.3 Thiết bị - dụng cụ - Tủ sấy (103-1050C) - Cân phân tích, có độ chính xác 0.1mg - Bộ lọc hút chân không - Bình hút ẩm - Đĩa nhôm - Ống đong các loại - Bình định mức các loại
- Giấy lọc sợi thủy tinh borosilicat, giấy lọc cần có đường kính thích hợp để
lắp vừa vào thiết bị và giấy lọc có hai bề mặt một mặt trơn và một mặt nhẵn
2.3.1.4 Tiến hành phân tích
Bước 1: Chuẩn bị giấy lọc
- Cho giấy lọc vào dụng cụ lọc, rửa giấy với 20ml nước - Lấy giấy lọc ra, đặt lên đĩa nhôm, sấy ở 103-1050C/1h - Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm 30 phút rồi cân
- Lặp lại thao tác sấy, để nguội, đem cân cho đến khi đạt đến khối lượng
không đổi. Chênh lệch khối lượng cân giữa lần 1 và lần 2 nhỏ hơn 4% hoặc 0.5mg. - Đánh số thứ tự từ 1 16 trên giấy lọc (đánh ở mép giấy)
Bước 2: Phân tích mẫu - Để mẫu ở nhiệt độ phòng
- Đặt giấy lọc vào phễu lọc (mặt nhám cho lên trên), nối thiết bị lọc với
máy bơm chân không.
- Làm ướt giấy lọc với một lượng nhỏ nước để giấy bám dính vào bề mặt dụng cụ lọc.
- Lắc đều mẫu, lấy 250ml mẫu cho vào phễu lọc, tráng ống đong (250ml) 3
lần bằng nước cất để đảm bảo rằng mẫu đã được chuyển hoàn toàn vào phễu lọc, nếu quá trình lọc lâu hơn 10 phút thì sử dụng giấy lọc có đường kính lớn hơn hoặc giảm thể tích mẫu xuống 50ml, sau khi lượng mẫu được lọc hết cần tráng lại phễu bằng nước cất.
- Lấy giấy lọc ra, đặt vào đĩa nhôm, sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 103- 1050C/1 giờ
- Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm khoảng 30 phút rồi cân.
2.3.1.5 Tính kết quả V B A C ( )*1000 Trong đó: C: là hàm lượng TSS (mg/l) A: là khối lượng giấy lọc và cặn (mg) B: khối lượng giấy lọc (mg) V: thể tích mẫu lấy đem lọc (ml)
Một số hình ảnh phân tích TSS
Hình 2.24 Nối thiết bị phân tích Hình 2.25 Đổ mẫu vào thiết bị
Hình 2.26 Mẫu sau khi lắng Hình 2.27 Mẫu sau khi sấy 2.3.2 Phân tích nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5 - Biochemical Oxygen Demand)
- Được phân tích theo SMEWW 5210.B:2005
- Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) là lượng oxy mà các vi sinh vật cần trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ dễ phân hủy dưới điều kiện hiếu khí.
2.3.2.1 Nguyên tắc
Pha loãng mẫu đến 300ml bằng dung dịch giàu chất dinh dưỡng có nồng độ
ngày. Xác định nồng độ oxy hòa tan trước và sau khi ủ. Sự chênh lệch lượng oxy
trước và sau khi ủ chính là nồng độ BOD cần xác định.
2.3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng
- Mẫu có clo dư thì phải loại bỏ bằng cách khuấy từ 1- 2h nếu mẫu có clo quá cao thì cho thên dung dịch Na2SO3 .
- Nếu mẫu có tảo hoặc vi sinh vật thì lọc mẫu qua giấy lọc có kích thước 1.6 m.
2.3.2.3 Thiết bị - dụng cụ
- Máy đo oxy hòa tan. - Máy đo pH. - Tủủ BOD5 200 C. - Ống đong - Pipet và bình định mức các loại - Chai BOD (300ml) 2.3.2.4 Chuẩn bị hóa chất
- Dung dịch FeCl3: Hòa tan 0.25g FeCl3.6H2O trong nước cất và định mức thành 1000ml
- Dung dịch CaCl2: Hòa tan 27.5g CaCl2 trong nước cất và định mức thành 1000ml
- Dung dịch MgSO4: Hòa tan 22.5g MgSO4.7H2O trong nước cất và định mức thành 1000ml
- Dung dịch đệm photphat, pH=7.2: Hòa tan 8.5g KH2PO4, 21.75g K2HPO4, 33.4g Na2HPO4.7H2O và 1.7g NH4Cl trong nước cất và định mức thành 1000ml
2.3.2.5 Phân tích mẫu Đánh số thứ tự mẫu - 0: mẫu trắng - 1: trạm Thanh Minh - 2: Đập Bảy Xã - 3: cầu Bình Tân - 4: cầu Sắt – Nha Trang - 5: cống Diên Toàn - 6: sông Suối Dầu - 7: cống Ông Của - 8: Đồng Trăng - 9: cầu Dục Mỹ
- 10: cầu Sắt – Ninh Hòa - 11: sông Tà Rục - 12: cạnh Nhà máy Võ Cạch - 13: hồ Hoa Sơn - 14: hồ Đá Bàn - 15: hồ Cam Ranh - 0’: mẫu trắng - 1’: trạm Thanh Minh - 2’: Đập Bảy Xã - 3’: cầu Bình Tân - 4’: cầu Sắt – Nha Trang - 5’: cống Diên Toàn - 6’: sông Suối Dầu - 7’: cống Ông Của - 8’: Đồng Trăng - 9’: cầu Dục Mỹ - 10’: cầu Sắt – Ninh Hòa - 11’: sông Tà Rục - 12’: cạnh Nhà máy Võ Cạch - 13’: hồ Hoa Sơn - 14’: hồ Đá Bàn - 15’: hồ Cam Ranh - Lấy 3000ml nước cất đem ủở nhiệt độ 200C trong 1h rồi đem sục khí. - Pha loãng nước: thêm 3ml mỗi dung dịch muối (FeCl3, CaCl2, MgSO4, dung dịch đệm photphat, pH=7.2) vào 3000ml nước cất đã sục khí ở trên.
- Mẫu trắng: Chuyển 300ml nước đã pha loãng vào hai chai có thể tích
300ml đã đánh dấu, 0 và 0’ Chai thứ nhất (0) ta xác định ngay hàm lượng O2 ban
đầu, chai thứ hai (0’) đem ủ tối ở tủủ nhiệt độ 200C trong 5 ngày rồi đo lại nồng độ
oxy hòa tan. Nếu BOD mẫu trắng sau 5 ngày ủ > 0.2mg/l thì phải phân tích lại toàn bộ mẫu.
- Các mẫu còn lại : lấy 150ml mẫu cho vào chai có thể tích 300ml định mức bằng nước pha loãng đến vừa tràn, cần đuổi bọt khí bám trên thành bình trước
khi đậy nắp (pha loãng mẫu 2 lần).
Các bình chứa mẫu từ 1 đến 16 đem xác định ngay hàm lượng O2 ban đầu, các mẫu từ 1’ đến 16’ đem ủ tối ở tủủ nhiệt độ 200C trong 5 ngày rồi đo lại nồng độ
oxy hòa tan
2.3.2.6 Tính toán kết quả
BOD5(mg O2/L) = (DO0 –DO5)*f
Trong đó: DO0 : hàm lượng oxy hòa tan đo ngày đầu tiên. DO5: hàm lượng oxy hòa tan đo sau 5 ngày.
f: hệ số pha loãng.
Hình 2.28 Thiết bị đo BOD5
2.3.3 Nhu cầu oxy hóa học (COD – Chemical Oxygen Demand)
Phân tích theo SMEWW 5220.C:2005
Nhu cầu oxy hóa học (COD) là đại lượng để xác định mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước, là lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ có trong nước.
2.3.3.1 Nguyên tắc
Trong những điều kiện nhất định, các hợp chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi một lượng thừa dung dịch đicromat trong môi trường axit bởi sự có mặt của Ag2SO4 làm chất xúc tác. Lượng đicromat dư sẽ được định phân lại bằng dung dịch Fe(NH4)2(SO4)2. Lượng oxy tương đương được tính thông qua lượng đicromat bị
khử bởi những hợp chất hữu cơ, lượng oxy tương đương này chính là COD.
2.3.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng
- Nếu mẫu có Clorua, Bromua, Iodua thì cho HgSO4 vào mẫu theo tỷ lệ
HgSO4 : Cl- là 10 : 1 để loại bỏ Clorua, Bromua, Iodua, phải thêm HgSO4 trước khi thêm các thuốc thử khác.
- Nếu có hàm lượng Nitrit >1mg/l thì thêm axit Sulfamic theo tỷ lệ 10:1 để
2.3.3.3 Thiết bị và dụng cụ
- Tủ nung - Pipet các loại - Buret 10 ml
- Bình định mức các loại
- Chai thủy tinh có nút mài 50ml, 100ml.
2.3.3.4 Chuẩn bị hóa chất
- Dung dịch K2Cr2O7 0.0167(+Hg): pha hóa chất,
Hòa tan 1.22575g K2Cr2O7 (đã sấy ở 1500C trong 2 giờ), 8.325g HgSO4, 41,75ml H2SO4 đậm đặc, khuấy tan và định mức thành 250ml bằng nước cất.
- Chỉ thị màu Feroin:
Cân 0.7425g 1,10-Phenanthroline monohydrat và 0.4825g FeSO4.7H2O trong
nước cất và định mức thành 50ml
- Dung dịch chuẩn Ferrouns Ammonium Sulfate (FAS) 0.1M
Hòa tan 2.45g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O trong một ít nước cất, thêm vào 5ml H2SO4 đậm đặc, để nguội và định mức thành 250ml bằng nước cất
2.3.3.5 Các bước tiến hành phân tích
Đánh số thứ tự mẫu phân tích: - 0 và 0’: mẫu trắng không nung - 1 và 1’: mẫu trắng nung - 2 và 2’: mẫu chuẩn - 3 và 3’: Trạm Thanh Minh - 4 và 4’: Đập Bảy Xã - 5 và 5’:Cầu Bình Tân - 6 và 6’: Cầu Sắt – NT - 7 và 7’: Cống Diên Toàn - 8 và 8’:Sông Suối Dầu - 9 và 9’: Cống Ông Của - 10 và 10’: Mương NM Dệt - 11 và 11’: Đồng Trăng - 12 và 12’: Cầu Dục Mỹ - 13 và 13’: Cầu Sắt – NH - 14 và 14’: Sông Tà Rục - 15 và 15’: Cạnh NM Võ Cạch - 16 và 16’: Hồ Hoa Sơn - 17 và 17’: Hồ Đá Bàn - 18 và 18’: Hồ Cam Ranh - 19 và 19’: Mẫu trắng thiết bị - 20 và 20’: Mẫu trắng dụng cụ - 21 và 21’: Mẫu Võ Cạch + chuẩn (10ml)
Phân tích
Kích thước ống Vmẫu K2CrO7(+Hg) H2SO4(AgSO4) Vtc
16x100mm 2.5ml 1.5ml 3.5ml 7.5ml
- Tiến hành nung mẫu ở nhiệt độ 150 và nung trong 2h.
- Sau khi nung xong ta thêm 3 giọt chỉ thị feroin, lắc đều rồi chuẩn độ bằng