Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.3. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước
Hiện nay, người ta thường dùng các chỉ tiêu vật lý, hóa học, vi khuẩn và thủy sinh vật để đánh giá chất lượng nước.
1.3.1. Các chỉ tiêu vật lý.
+ pH: là một trong những thông số quan trọng và được sử dụng thường xuyên
nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự keo tụ, khả năng ăn mòn. Vì thế việc xét nghiệm pH để hoàn chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho từng khâu quản lý rất quan trọng, hơn nữa là đảm bảo được chất lượng cho người sử dụng.
+ Chất rắn lơ lửng: chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước cao thường có vị.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao gây nên cảm quan không tốt cho nhiều mục đích sử dụng; ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ô xy trong nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Chất rắn lơ lửng có thể làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng.
Phân biệt các chất rắn lơ lửng của nước để kiểm soát các hoạt động sinh học, đánh giá quá trình xử lý vật lý nước thải, đánh giá sự phù hợp của nước thải với tiêu chuẩn giới hạn cho phép.
+ Độ đục: độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước.Độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng bao gồm các loại có kích thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các chất huyền phù, các hạn cặn đất cát, các vi sinh vật.
1.3.2. Các chỉ tiêu hóa học
+ DO (dyssolved oxygen - ô xy hoà tan trong nước)
Ô xy có mặt trong nước một mặt được hoà tan từ ô xy trong không khí, một mặt được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống trong nước. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoà tan ô xy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dòng chảy, địa điểm, địa hình. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lư, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải.
Các sông hồ có hàm lượng DO cao được coi là khoẻ mạnh và có nhiều loài
sinh vật sống trong đó. Khi DO trong nước thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thuỷ sinh, thậm chí làm biến mất hoặc có thể gây chết một số loài nếu DO giảm đột ngột. Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do việc xả nước thải công nghiệp, nước mưa tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ, lá cây rụng vào nguồn tiếp nhận. Vi sinh vật sử dụng ô xy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng ô xy giảm.
+ COD (Chemical oxygen Demand - nhu cầu ô xy hoá học)
COD là lượng ô xy cần thiết cho quá trình ô xy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O.
COD là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước là bao nhiêu. Hàm lượng COD trong nước cao thì chứng tỏ nguồn nước có nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm.
+ BOD (Biochemical oxygen Demand:nhu cầu ô xy sinh hoá)
BOD là lượng ô xy (thể hiện bằng gam hoặc miligam O2 theo đơn vị thể tích) cần cho vi sinh vật tiêu thụ để ô xy hoá sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. Như vậy BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học có trong mẫu nước.
Thông số BOD có tầm quan trọng trong thực tế vì đó là cơ sở để thiết kế và vận hành trạm xử lý nước thải; giá trị BOD càng lớn có nghĩa là mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao.
Vì giá trị của BOD phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian ổn định nên việc xác định BOD cần tiến hành ở điều kiện tiêu chuẩn.
+ Nitrat (NO3-)
Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật.
Trong nước tự nhiên có nồng độ nitrat thường <5 mg/l. ở vùng bị ô nhiễm do chất thải, phân bón, nồng độ nitrat cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho phát triển tảo, rong, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và thuỷ sản. Trẻ em uống nước có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưởng đến máu gây bệnh xanh xao.
+ Nitrit (NO2-)
Nitrit là một giai đoạn trung gian trong chu trình đạm hóa do sự phân hủy các chất đạm hữu cơ. Vì có sự chuyển hóa giữa nồng độ các dạng khác nhau của nitrogen nên các vết nitrit được sử dụng để đánh giá sự ô nhiễm hữu cơ. Trong các hệ thống xử lý hay hệ thống phân phối cũng có nitrit do những hoạt động của vi sinh vật. Ngoài ra nitrit còn được dùng trong ngành cấp nước như một chất chống ăn mòn. Tuy nhiên trong nước uống, nitrit không được vượt quá 0,04 mg/l.
+ Amoniac (NH4+)
Amoniac là chất gây nhiễm độc cho nước. Sự hiện diện của amoniac trong nước mặt hoặc nước ngầm bắt nguồn từ hoạt động phân hủy hữu cơ do các vi sinh vật trong điều kiện yếm khí. Đây cũng là một chất thường dùng trong khâu khử trùng nước cấp, chúng được sử dụng dưới dạng các hóa chất diệt khuẩn chloramines nhằm tạo lượng clo dư có tác dụng kéo dài thời gian diệt khuẩn khi nước được lưu chuyển trong các đường ống dẫn.
+ Phosphat (PO43-)
Phosphat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển rong tảo. Nồng độ phosphat trong nguồn nước không bị ô nhiễm thường <0,01 mg/l. Nguồn phosphat đưa vào môi trường là phân người, phân súc vật và nước thải một số ngành công nghiệp sản xuất phân lân, công nghiệp thực phẩm và trong nước chảy từ đồng ruộng. Phosphat không thuộc loại độc hại đối với người.
+ Fe
Sắt là nguyên tử vi lượng cần thiết cho cơ thể con người để cấu tạo hồng cầu.
Vì thế sắt với hàm lượng 1.5mg/l là mức ấn định cho phép đối với nước sinh hoạt.
Vượt qua giới hạn trên, sắt có thể gây nên những ảnh hưởng không tốt.
Sắt có mùi tanh đặc trưng, khi tiếp xúc với khí trời kết tủa Fe (III) hydrat hình thành làm nước trở nên có màu đỏ gạch tạo ấn tượng không tốt cho người sử dụng. Cũng với lý do trên, nước có sắt không thể dùng cho một số ngành công nghiệp đòi hỏi chất lượng cao như tơ, dệt, thực phẩm, dược phẩm,… Kết tủa sắt lắng đọng thu hẹp dần tiết kiệm hữu dụng của ống dẫn mạng lưới phân phối nước.
1.3.3. Chỉ tiêu vi sinh
+ Fecal Coliform
Nhóm vi sinh vật Coliform được dùng rộng rãi làm chỉ thị của việc ô nhiễm phân, đặc trưng bởi khả năng lên men lactose trong môi trường cấy ở 35 – 370C với sự tạo thành axit alded và khí trong vòng 48h.
Có rất nhiều chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nước sông, tuy nhiên trong luận văn này em chỉ tập trung phân tích các chỉ tiêu sau: pH, nhiệt độ, DO, TSS, COD, BOD5, NH4+; NO2-; NO3- SO42-; Fe; Coliform.