2.2.4.1. Các thông số đo tại hiện trường
Các thông số nhiệt độ, độ dẫn điện, độ đục, độ mặn, pH, oxygen hòa tan (DO) và tổng chất rắn hòa tan (TDS) được đo tại hiện trường bằng máy Horiba U-52 (Japan)
2.2.4.2. Tổng lượng chất rắn (TSS) xác định theo phương pháp khối lượng[40]
Nguyên tắc
Lọc mẫu (đồng nhất) qua giấy lọc tiêu chuẩn đã cân trước và sấy khô phần nằm lại trên giấy lọc ở 103-105 oC. Phần gia tăng khối lượng so với giấy lọc là chất rắn lơ lửng (TSS).
Quy trình phân tích
- Chuẩn bị giấy lọc và đĩa nhôm: tiến hành sấy ở 103-105 oC/1h và làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân giấy lọc + đĩa nhôm được trọng lượng đầu m0.
- Lọc mẫu qua giấy lọc bằng bơm chân không. Sau khi lọc hết mẫu, lấy giấy lọc có chất rắn cho vào đĩa nhôm.
- Sấy đĩa nhôm + giấy lọc ở 103-105oC/1h và làm nguội trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân đĩa nhôm + giấy lọc + chất rắn.
- Lặp lại “sấy-làm nguội-cân’ cho đến khi thay đổi khối lượng không quá 4% so với lượng cân lần trước. Cuối cùng ta có kết quả m1.
Tính toán: Tổng lượng chất rắn theo công thức: TSS (mg/L) = m1 – m 0
V
2.2.4.3. Xác định nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 (Ultimate BOD Test) [40]
Ủ mẫu ở nhiệt độ 20 ± 1 oC trong thời gian 5 ngày, ở chỗ tối, trong bình hoàn toàn đầy và nút kín. Xác định DO trước và sau khi ủ. Từ đó tính ra lượng oxygen tiêu tốn (theo mg) cho 1 L mẫu, tức BOD5. Tùy vào đặc điểm mẫu nước mà ta có thể pha loãng và cấy thêm VSV cho mẫu hoặc không.
Quy trình phân tích
- Mẫu nước từ ao nuôi tôm được xác định BOD5 trực tiếp không cần pha loãng và không cấy thêm VSV.
- Cho mẫu nước vào đầy 2 chai Winker rồi dùng nút đậy nhanh và tránh tạo thành bọt khí trong chai. Đặt 1 chai Winker trên máy khuấy từ, thả cục từ vào, khuấy nhẹ trong suốt thời gian đo với điện cực của máy đo DO. Đọc kết quả DO đầu (DO1). Chai còn lại được ủ ở nhiệt độ 20 ± 0,5 oC trong buồng tối. Sau 5 ngày tiến hành đo như trên để lấy giá trị DO cuối (DO2).
Tính toán: BOD5 (mg/L)= DO2 – DO1
2.2.4.4. Xác định nhu cầu oxy hóa học COD: Phương pháp oxy hóa bởi K2Cr2O7 [40].
Nguyên tắc:
Khi phân hủy mẫu, ion dichromate (Cr2O72-) oxy hóa chất hữu cơ và bị khử về chromic (Cr3+), cả 2 dạng Cr này đều hấp thụ ánh sáng trong vùng khả kiến. Ở vùng 400 nm, ion dichromate (màu vàng) hấp thụ mạnh, ion chromium (màu xanh) hấp thụ rất yếu. Ion chromium hấp thụ mạnh ở vùng 600 nm trong khi ion dichromate không hấp thụ.
Với mẫu COD cao (100-900 mg/L) đo độ hấp thụ quang dung dịch sau phân hủy ở 600 nm (đo Cr3+ gia tăng). Với mẫu có COD thấp đo độ hấp thụ quang dung dịch sau phân hủy ở 420 nm (đo Cr2O72- giảm).
Quy trình phân tích
(*) Khi đo ở 420 nm dùng nước cất để thiết lập giá trị zero
Tính toán
Xây dựng đường chuẩn từ các dung dịch làm việc ở trên. Đường chuẩn biểu thị sự phụ thuộc hiệu số độ hấp thụ quang của mẫu trắng với mẫu chuẩn theo nồng độ COD. Tính COD của mẫu theo đường chuẩn từ hiệu số độ hấp thụ quang của mẫu trắng và mẫu cần xác định.
2.2.4.5. Xác định Phosphate (P-PO43-) sử dụng phương pháp Ascorbic [40]
Nguyên tắc
Ammonium molybdate và potassium antimonyl tartrate phản ứng với orthophosphate (dạng phosphorus hòa tan) trong môi trường acid mạnh tạo thành acid phosphomolybdic, acid này bị khử bởi acid ascorbic cho hợp chất có màu xanh molybdenum hấp thụ mạnh ở bước sóng 880 nm.
2,5 mL dung dịch chuẩn/mẫu (trong ống nghiệm 20 mL) Thêm 1,5 mL dung dịch phân hủy.
Thêm cẩn thận 3,5 mL H2SO4/Ag+ (cho chảy dọc thành ống nghiệm). Vặn chặt nắp, đảo vài lần để trộn.
Cho vào bộ đun (đã gia nhiệt trước 150oC) và đun trong 2 h.
Làm nguội từ từ đến nhiệt độ phòng. Đo độ hấp thụ quang ở 420 nm (*)
Quy trình phân tích
(*) Dùng mẫu trắng (S0) để thiêt lập giá trị zero
Tính toán
Lập đường chuẩn và tính giá trị phosphorus trong mẫu từ đường chuẩn
2.2.4.6. Xác định nitrite (N-NO2-): Phương pháp so màu (Colorimetry)[40]
Nguyên tắc
Nitrite được xác định qua sự tạo thành hợp chất màu azo tím đỏ ở pH 2,0-2,5 bằng phản ứng ghép azo của sulfanilamide được diazo hóa với N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride (NED dihydrochloride). Đo độ hấp thụ quang ở 543 nm.
Quy trình phân tích
Tính toán
- Lập đường chuẩn và tính nồng độ N-NO2- trong các mẫu theo đường chuẩn Thêm từng giọt H2SO4
5 N đến mất màu
Trong vòng 10-30 phút đo độ hấp thụ quang ở 880 nm (*)
Thêm 4 mL thuốc thử hiện màu, khuấy trộn đều 25 mL mẫu/dd chuẩn (trong ống nghiệm hay cốc 50 mL)
Xuất hiện màu đỏ
Thêm 1 giọt chỉ thị phenolphtalein Không
Có
20 mL dung dịch chuẩn/mẫu (trong ống nghiệm 20 mL) Thêm 1 mL dung dịch tạo màu, trộn đều
2.2.4.7. Xác định nitrate (N-NO3-): Phương pháp khử Cd [40]
Nguyên tắc
- Nitrate trong bị khử hoàn toàn về nitrite bằng Cd. Xác định nitrite trước và sau khi khử sẽ tính được nitrate trong mẫu.
- Sử dụng hạt Cd đã được xử lý với CuSO4. Quy trình phân tích
- Chuẩn bị cột khử: Cho bông thủy tinh vào đáy cột khử và làm đầy bằng nước. Thêm hạt Cu-Cd vào tạo cột cao khoảng 18 cm. Duy trì mực nước luôn ở trên hạt để tránh sự xâm nhập của không khí. Rửa cột với 200 mL dung dịch NH4Cl- EDTA loãng. Hoạt hóa cột bằng cách cho chảy qua ít nhất 100 mL gồm 25 % dung dịch N-NO3- chuẩn và 75 % dung dịch NH4Cl-EDTA đậm đặc.
- Chuẩn bị dung dịch trung gian và dung dịch chuẩn - Các bước phân tích:
(*) Dùng nước cất + thuốc thử hiện màu để thiết lập giá trị zero
Tính toán
- Đường chuẩn biểu diễn phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ N-NO3-
(mg-N/L). Nồng độ trong mẫu tính từ đường chuẩn là mg NOx-N/L (tổng N-NO2- và N-NO3-). Từ nồng độ N-NO2- đã xác định riêng, tính được nồng độ N-NO3-.
2.2.4.8. Xác định ammonium (N-NH4-): Phương pháp OPP [67]
Nguyên tắc- Trong môi trường kiềm, ammonia phản ứng với hypochlorite và phenol, xúc tác bởi sodium nitroprusside tạo hợp chất indophenol màu xanh sẫm. Đo hấp thụ quang ở 670 nm. Khoảng xác định đến 0,6 mg N-NH4+/L.
- Phương pháp tương tự phương pháp chuẩn phenate, nhưng thay phenol bằng o-phenylphenol (dạng tinh thể dễ cân và ít độc hơn phenol).
Quy trình phân tích
Cho chảy qua cột khử, thu đầu ra với tốc độ 7-10 mL/phút. Bỏ 25 mL đầu tiên, thu phần còn lại vào bình chứa ban đầu
Trong vòng 15 phút sau khi khử, lấy 20 mL vào ống nghiệm, thêm 1 mL thuốc thử tạo màu, trộn đều
Trong vòng 10 phút - 2 h, đo quang ở 543 nm
25 mL dung dịch chuẩn/mẫu + 75 mL dung dịch NH4Cl-EDTA, trộn đều
20 mL dung dịch chuẩn/mẫu (trong ống nghiệm 25 mL) Thêm 4 mL R1, trộn đều
Thêm 0,4 mL R2, trộn đều Thêm 0,2 mL R3, trộn đều
Sau 2 - 5 phút, thêm 0,4 mL R4, trộn đều Đun trong nồi cách thủy ở 40oC/15 phút
Tính toán
Lập đường chuẩn, tính nồng độ N-NH4+ trong các mẫu theo đường chuẩn.
2.2.4.9. Xác định Coliform tổng số: Phương pháp nhiều ống (MPN) [40]
Nguyên tắc
Đây là phương pháp định lượng dựa trên kết quả định tính của một loạt thí nghiệm được lặp lại ở một số độ pha loãng khác nhau. Thông thường, việc định lượng này được thực hiện lặp lại 3 hoặc 5 lần ở 3 độ pha loãng bậc 10 liên tiếp.
Quy trình phân tích: gồm 3 khâu
- Khâu phỏng đoán (presumptive test): cho lần lượt 10 mL, 1 mL và 0,1 mL mẫu nước đã pha loãng vào các ống nghiệm chứa Lauryl sulphate broth (10 ống nghiệm có nồng độ định sẵn và 5 ống có nồng độ gấp hai lần định sẵn). Nuôi cấy ở 35 oC trong 48 h, ghi nhận các ống dương tính (có sinh khí, làm đục môi trường).
- Khâu xác nhận (confirmed test): chuyển một vòng que cấy lớp váng phía trên từ ống dương tính có độ pha loãng mẫu lớn nhất ở khâu phỏng đoán sang các ống chứa brilliant green lactose bile broth. Nuôi cấy ở 35 oC trong 48 h, ghi nhận các ống dương tính.
- Khâu hoàn tất (completed test): mẫu từ ống dương tính ở khâu xác nhận được ria trên môi trường EMB agar. Sau 18-24 h nuôi cấy ở 35 oC, quan sát hình thái khuẩn lạc. Nếu thấy khuẩn lạc nhỏ và có chấm đen ở trung tâm khuẩn lạc hoặc có ánh kim thì tiến hành nhuộm Gram. Nếu kết quả được ghi nhận là G (-), hình que và không sinh bào tử thì khâu này là dương tính.
Từ các ống dương tính ở khâu phỏng đoán tiến hành tra bảng Mc Crady (MPN), nhân với hệ số pha loãng tương ứng để có kết quả về chỉ số MPN/100 mL của coliform tổng số.
2.2.4.10. Phương pháp đánh giá chất lượng nước
Đánh giá chất lượng nước các ao nghiên cứu dựa vào Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển ven bờ QCVN10:2008/BTNMT, Tiêu chuẩn Việt Nam về chất lượng nước biển ven bờ TCVN 5943-1995 (cột áp dụng cho nuôi trồng thủy sản) và Tiêu chuẩn Chất lượng nước cho mục đích nuôi tôm sú của Bộ Thủy sản 28 TCN 171-2001 (phụ lục). Ngoài ra, một số thông số chất lượng nước được đánh giá dựa vào kinh nghiệm thực tế trong quá trình nuôi tôm.