CLN cấp cho sinh hoạt được đânh giâ qua từng thông số riíng biệt bằng câch so sânh câc thông số CLN (giâ trị trung bình ± độ lệch chuẩn) với câc giâ trị giới hạn được quy định trong QCVN 08 : 2008/BTNMT (viết tắt lă QCVN 08:2008), QCVN 09 : 2008/BTNMT (viết tắt lă QCVN 09:2008) vă QCVN 02:2009/BYT (viết tắt lă QCVN 02:2009).
- Riíng đối với nước mặt, còn đânh giâ thông qua chỉ số chất lượng nước WQI.
Chương 3. KẾT QUẢ VĂ THẢO LUẬN 3.1. Kiểm soât chất lượng câc phương phâp phđn tích
Câc phương phâp âp dụng để phđn tích CLN trong nghiín cứu năy lă câc phương phâp tiíu chuẩn của Việt Nam vă/hoặc quốc tế. Song, trước khi âp dụng để phđn tích CLN cần tiến hănh kiểm soât chất lượng phương phâp phđn tích. Ở đđy chỉ kiểm tra chất lượng của câc phương phâp thường mắc sai số lớn như: phĩp xâc định nitrat N-NO3, độ cứng vă FeII, III, qua đânh giâ độ đúng (bằng câch phđn tích mẫu thím chuẩn – spiked sample) vă độ lặp lại.
3.1.1. Độ đúng
Độ đúng của phương phâp phđn tích một thông số CLN bất kỳ được đânh giâ qua độ thu hồi (Recovery/Rev) [26]:
2 0 1 Rev(%) x x 100 x − = × (3.1)
Trong đó, x0 lă nồng độ chất phđn tích trong mẫu; x1 lă nồng độ chất chuẩn thím văo mẫu; x2 lă nồng độ xâc định được trong mẫu đê thím chuẩn.
Kết quả xâc định độ đúng của phương phâp xâc định N-NO3, N-NH4, vă độ cứng (đối với mẫu được chọn ngẫu nhiín – mẫu GLT-12 lấy ngăy 6/4/2014) níu ở bảng 3.1 cho thấy
Bảng 3.1. Kết quả xâc định độ đúng của phương phâp phđn tích
Thông số x0(∗) x1 x2 Rev (%)
N – NO3 (mg/L) 0,58 0,50 1,06 98
Độ cứng (CaCO3), mg/L 13 50 62,37 99
FeII,III (mg/L) 1,11 0,50 1,58 98
Theo Hiệp hội câc nhă khoa học phđn tích của Mỹ (AOAC) [31], khi phđn tích những nồng độ trong mẫu cỡ 1 ppm – 10 ppm, nếu đạt được độ thu hồi từ 80 – 110% lă đạt yíu cầu. Như vậy, có thể cho rằng, phương phâp phđn tích đạt được độ đúng tốt khi phđn tích N-NO3, độ cứng vă FeII, III.
3.1.2. Độ lặp lại
Để xâc định độ lặp lại của phương phâp phđn tích, chúng tôi tiến hănh phđn tích lặp lại 2 lần (n = 2) mẫu GTL-21 rồi tính RSD [26]:
S ×100 RSD(%) =
x (3.3)
Trong đó, S lă độ lệch chuẩn của câc kết quả phđn tích y1, y2 (n = 2);
x lă trung bình số học của câc kết quả phđn tích (n = 2).
Kết quả xâc định độ lặp lại của phương phâp xâc định nitrat, photphat độ cứng vă FeII,III được níu ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Kết quả xâc định độ lặp lại của câc phương phâp phđn tích
Thông số y1 y2 RSD ½RSDH
N – NO3 (mg/L) 0,58 0,53 5,3 8
Độ cứng (CaCO3), mg/L 13 16 3,5 6
FeII,III (mg/L) 0,26 0,20 7,3 10
Theo Horwitz [24], sai số giữa câc phòng thí nghiệm (đânh giâ qua độ lệch chuẩn tương đối – RSD) khi phđn tích nồng độ C nếu đạt được RSD nhỏ hơn RSDH (độ lệch chuẩn tương đối, tính theo phương trình Horwitz (3.2)) lă chấp nhận được.
1 0,5lg C
RSD(%) 2= − (3.2) Trong đó, C lă nồng độ chất phđn tích được biểu diễn bằng phđn số;
Với CFeII III, = 0,26 × 10-6 RSDH = 20% Với CNO3 = 0,58 × 10-6 RSDH = 16% Với CĐộ cứng = 13× 10-6 RSDĐộ cứng = 12% (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo Horwitz [24], khi xâc định nồng độ C trong nội bộ một phòng thí nghiệm, thì RSD nhỏ hơn ½RSDH xâc định theo phương trình (3.2) lă chấp nhận được. Như vậy, kết quả ở bảng 3.2 cho thấy, phương phâp đạt được độ lặp lại tốt đối với câc thông số (N-NO3, độ cứng, FeII, III).
Kết quả phđn tích câc thông số CLN giếng theo thời gian (thâng 4 vă thâng 6/2014) vă theo không gian ở khu vực thị trấn Khe Tre (gồm thị trấn Khe Tre vă 3 xê lđn cận) được trình băy ở phụ lục 2 vă được tóm tắt ở bảng 3.3
Bảng 3.3. Kết quả tóm tắt một số thông số của nước giếng
Đại lượng thống kí Thông số pH CODMn (mg/L ) N-NO3 (mg/L ) N-NH4 (mg/L ) FeII, III (mg/L ) Độ cứng (CaCO3), mg/L Cl- (mg/L ) SO42- (mg/L ) Xê Hương Phú Min 5,1 0,15 0,1 0,05 0,06 9 0,7 0,1 Max 5,6 0,51 2,39 0,06 0,58 30 4,3 0,1 TB 5,3 0,25 1,2 0,051 0,26 17 3,2 0,1 S 1,9 0,13 1,0 0,04 0,18 7,8 1,4 0,1 CV 35,9 52 83 7,8 70 46 44 0 Xê Thượng Lộ Min 5,2 0,13 0,53 0,05 0,05 10 1,4 0,1 Max 5,5 0,41 1,47 0,07 0,4 43 23,4 0,6 TB 5,4 0,27 0,9 0,053 0,18 24 6,7 0,3 S 1,3 0,1 0,4 0,008 0,13 13 8,3 0,2 CV 24 37 44 16 72,2 54 123 66,6
Xê Hương Hòa
Min 5,1 0,16 0,35 0,05 0,08 9 1,4 0,1 Max 5,9 0,61 6,8 0,35 3,5 43 22,7 0,8 TB 5,6 0,32 3,5 0,12 0,9 27 9,3 0,3 S 2,9 0,16 2,6 0,11 1,3 11 7,3 0,3 CV 51,8 50 74 91,6 144 40,7 78,5 100 Thị trấn Khe Tre Min 5,2 0,18 0,19 0,05 0,05 8 0,8 0,1 Max 5,7 0,31 6,5 0,14 0,75 34 8,5 2 TB 5,4 0,26 2,6 0,085 0,44 20 5,1 1,1 S 2,8 0,05 3,0 0,04 0,31 14 4 0,9 CV 51,8 19,2 11,5 50 70,4 70 80 81 3.2.1. pH
pH lă một trong những thông số đóng vai trò quan trọng trong môi trường nước. Sự thay đổi của pH sẽ lăm thay đổi dạng tồn tại của câc chất vă câc phản ứng sinh lí, sinh hóa xảy ra trong môi trường năy.
Bảng 3.4. Giâ trị pH trung bình của câc mẫu nước giếng vă nước suối khu vực thị trấn Khe Tre (a)
Thâng Mẫu tb ± s (m = 5) GHP (n=3) GTL (n=3) GHH (n=3) GKT (n=2) Suối (n=2) 4 5,3 ± 0,1 5,3 ± 0,1 5,5 ± 0,4 5,4 ± 0,3 7,5 ± 0,1 5,8 ± 0,9 6 5,3 ± 0,2 5,4 ± 0,1 5,6 ± 0,2 5,4 ± 0,3 7,0 ± 0,1 5,7 ± 0,7 TB ± S (k = 2) 5,3 ± 0,01 5,4 ± 0,1 5,6 ± 0,1 5,4 ± 0,0 7,3 ± 0,2 5,8 ± 0,1 (b) QCVN 08/2008 (đối với nước mặt): mức A1: pH = 6 – 8,5
QCVN 09/2008 (đối với nước ngầm): pH = 5,5 – 8,5 QCVN 09/2009 (đối với nước sinh hoạt): pH = 6 – 8,5
(a) Câc kết quả ở mỗi ô trong bảng lă pH trung bình của câc giếng ở mỗi xê/thị trấn khảo sât; Số trong ngoặc (n) chỉ số giếng trong mỗi xê/thị trấn; TB vă tb: lă giâ trị pH trung bình của mỗi cột (k=2) vă hăng (m=5); S vă s: lă độ lệch chuẩn; (b) giâ trị pH trung bình tổng cộng. Suối ở đđy lă suối Khe Tre gồm câc mẫu: S – 11 vă S – 12; S – 21 vă S – 22.
Kết quả ở bảng 3.4 vă hình 3.1 cho thấy giâ trị pH của nước giếng ở xê Hương Hòa (mẫu GHHH) vă nước suối đều thỏa mên QCVN 09 : 2008/BTNMT (yíu cầu pH nằm trong khoảng 5,5 ÷ 8,5). Nhưng mẫu GHH có pH không đạt yíu cầu theo QCVN 02 : 2009/BYT (yíu cầu pH nằm trong khoảng 6,5 ÷ 8,5). Câc mẫu nước còn lại (ở xê Hương Phú (GHP), xê Thượng Lộ (GTL) vă thị trấn Khe Tre (GKT)) có pH nước giếng thấp dao động trong khoảng từ 5,3 đến 5,7 vă không đạt yíu cầu so với QCVN 09 : 2008/BTNMT vă QCVN 02 : 2009/BYT. pH thấp có thể còn lăm tăng sự hoă tan câc kim loại văo nước vă do đó lăm giảm chất lượng nước. Như vậy, cần có biện phâp xử lý để tăng pH (hay giảm độ axit) trong nước giếng trước khi sử dụng.
Nguyín nhđn chính lăm giảm pH trong nước ở câc khu vực trín có thể do có mặt câc axít hữu cơ, FeII,III vă AlIII trong nước giếng. Theo chúng tôi, có thể chủ yếu lă có mặt câc axit hữu cơ trong nước giếng, vì khi đun sôi, pH nước giếng tăng lín đâng kể (tăng khoảng 1 đơn vị pH) vă đạt yíu cầu ăn uống.
Hình 3.1. Biến động pH nước giếng vă nước suối ở vùng khảo sât
Tiến hănh âp dụng phương phâp phđn tích phương sai hai chiều (two - way ANOVA) cho câc kết quả ở bảng 3.3 để đânh giâ tâc động của yếu tố thời gian (câc đợt) vă yếu tố không gian (xê/thị trấn, gọi tắt lă vị trí) đối với thông số pH, thu được kết quả bảng 3.4.
Bảng 3.5. Kết quả phđn tích phương sai 2 yếu tố đối với thông số pH (∗) Nguồn phương sai Tổng bìnhphương Bậc tựdo Phươngsai Ftính F (p = 0,05)
Giữa câc thâng (S2
A) 0,009 1 0,009 0,29 7,709 (f1 = 1; f2 = 4) Giữa câc vị trí (S2 B) 5,546 4 1,387 44,0 6,388 (f1 = 1; f2 = 4) Sai số thí nghiệm (S2 TN) 0,126 4 0,032 Tổng 5,672 9
(*) Ftính vă F (p = 0,05; f1; f2) lă giâ trị F tính toân được từ câc số liệu thực nghiệm vă giâ trị F lý thuyết ở mức ý nghĩa 0,05 vă bậc tự do f1, f2; S2
TN lă phương sai mô tả sai số của bản thđn phương phâp xâc định pH.
Kết quả bảng 3.4 cho thấy, pH nước giếng trung bình (trung bình hăng) giữa câc thâng không khâc nhau có ý nghĩa về mặt thống kí với p > 0,05 hay nói câch khâc, theo thời gian khảo sât (thâng) pH trung bình của câc giếng ở câc vị trí lă như nhau. Song, pH nước giếng trung bình ở câc vị trí (trung bình cột) lại khâc nhau có ý nghĩa về mặt thống kí với p < 0,05. Như vậy có thể cho rằng cho nước suối ở thị trấn Khe Tre có pH khâc với pH nước giếng ở xê khảo sât. Rõ răng cần phải đun sôi nước giếng trước khi sử dụng cho ăn uống nhằm lăm tăng pH của nước.
Độ cứng của nước giếng ở câc xê khảo sât ở khu vực thị trấn Khe Tre tương đối thấp, trung bình 21,5 mg/L, dao động trong khoảng từ 8 đến 43 mg/L (xem chi tiết ở phụ lục 2). So với QCVN 09 : 2008/BTNMT vă QCVN 02 : 2009/BYT, độ cứng nằm trong giới hạn cho phĩp (Bảng 3.5 vă hình 3.2).
Theo phđn loại về độ cứng của Anh [28], nước có độ cứng như ở trín thuộc loại nước mềm.
Bảng 3.6. Độ cứng trung bình của câc mẫu nước giếng ở khu vực thị trấn Khe Tre (a)
Thâng Mẫu tb ± s (m = 4) GHP (n=3) GTL (n=3) GHH (n=3) GKT (n=2) 4 16 ± 6,0 19 ± 14 30 ± 11 20 ± 17 21 ± 6 6 18 ± 10 30 ± 13 23 ± 12 17 ± 21 22 ± 6 TB ± S (k = 2) 17 ± 1,4 24 ± 7,0 26 ± 5 18 ± 2 21,5 ± 0,7(b)
QCVN 09:2008 (đối với nước ngầm): Độ cứng ≤ 500 mg/L QCVN 02:2009 (đối với nước sinh hoạt): Độ cứng ≤ 350 mg/L (a) Câc kết quả ở mỗi ô trong cột như ở bảng 3.3.
Độ cứng không được phđn tích đối với mẫu nước suối.
Hình 3.2. Biến động độ cứng nước giếng ở khu vực khảo sât (thâng 4, 6/2014)
3.2.3. Nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) vă oxy hòa tan (DO)
COD vă BOD5 lă 2 thông số quan trọng để đânh giâ ô nhiễm hữu cơ trong nước. Theo quy định của Bộ Tăi nguyín vă Môi trường, COD trong nước ngầm phải được xâc định theo phĩp đo permanganat [1]. Riíng đối với câc mẫu nước suối COD được xâc định theo phĩp đo đicromat. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.7. COD trung bình của câc mẫu nước giếng vă nước suối ở khu vực khảo sât (a)
Thâng Mẫu tb ± s
(m = 5)
GHP (n=3) GTL (n=3) GHH (n=3) GKT (n=2) Suối (n=2)
4 0,20 ± 0,04 0,25 ± 0,14 0,23 ± 0,07 0,22 ± 0,06 2,7 ± 2 0,7 ± 1,1 6 0,30 ± 0,2 0,29 ± 0,07 0,42 ± 0,18 0,29 ± 0,02 3,1 ± 2 0,8 ± 1,2 TB ± S (k
= 2) 0,25 ± 0,07 0,27 ± 0,02 0,32 ± 0,13 0,25 ± 0,04 2,9 ± 0,2 0,75 ± 0,07 (b) QCVN 08/2008 (đối với nước mặt): DO ≥ 6 mg/L
(a) Câc kết quả trong cột lă COD trung bình của câc giếng trong mỗi thôn; Số trong ngoặc (n=3) chỉ số giếng trong mỗi thôn; TB vă tb: lă giâ trị COD trung bình của mỗi thôn vă mỗi đợt; S vă s: lă độ lệch chuẩn; (b) giâ trị COD trung bình tổng cộng.
Hình 3.3. Biến động COD nước giếng vă nước suối ở khu vực khảo sât (thâng 4, 6/2014)
Kết quả thu được ở bảng 3.8 vă hình 3.6 cho thấy: COD của câc mẫu nước giếng ở câc xê khảo sât vă nước suối ở thị trấn Khe Tre rất thấp dao động trong khoảng 0,13 – 4,0 mg/L. So sânh với QCVN 09:2008/BTNMT vă QCVN 02:2009/BYT, COD trong nước giếng vă nước suối vùng khảo sât nằm trong giới hạn cho phĩp hay nói câch khâc nước giếng vă nước suối ở vùng khảo sât chỉ bị ô nhiễm hữu cơ không đâng kể.
Tuy vậy, đối với câc mẫu nước suối, COD cao hơn so với nước giếng. Điều năy có thể được giải thích lă do sự ô nhiễm nguồn nước do nước thải, chất thải từ câc hộ gia đình, từ chợ Khe Tre; xâc chết động vật đê lăm cho COD trong nước suối trung bình từ 2,7 - 3,1 mg/L cao hơn trong nước giếng chỉ từ 0,2 – 0,4 mg/L.
BOD5 trong nước suối Khe Tre (mẫu S1 vă S2) rất thấp, dao động trong khoảng 0,8 – 1,7 mg/L, trung bình lă 1,2 ± 0,5 mg/L, thấp hơn so với mức A1 theo QCVN 08:2008 (quy định BOD5 < 4 mg/L).
Do nồng độ COD vă BOD5 trong nước suối Khe Tre khâ thấp nín nồng độ DO trong nước suối khâ cao, dao động trong khoảng 7,5 – 8,2 mg/L, trung bình lă 7,8 ± 0,3 mg/L (n=4). Nồng độ DO đó thỏa mên mức A1 theo QCVN 08:2008 (quy định DO ≥ 6 mg/L).
3.2.4. Nitrat, amoni vă photphat
mg/L
Amoni, nitrat vă photphat thường có mặt trong nước dưới đất do câc nguyín nhđn tự nhiín vă/hoặc nhđn tạo. Kết quả ở bảng 3.9 vă hình 3.7 cho thấy: (câc số liệu chi tiết được níu ở phụ lục 2)
+ Nitrat (N – NO3)
Bảng 3.8. Nồng độ N-NO3 trung bình trong nước giếng ở khu vực thị trấn Khe Tre (a) Thâng Mẫu tb ± s (m = 5) GHP (n=3) GTL (n=3) GHH (n=3) GKT (n=2) Suối (n=2) 4 0,8 ± 1,0 1,0 ± 0,4 3,7 ± 3,2 3,3 ± 4,4 0,07 ± 0,01 2,2 ±1,5 6 1,5 ± 1,2 0,9 ± 0,5 3,4 ± 2,7 1,9 ± 2,3 0,05 ± 0,00 1,9 ± 1,0 TB ± S (k = 2) 1,1 ± 0,5 0,95 ± 0,07 3,5 ± 0,2 2,6 ± 1,0 0,06 ± 0,01 2,0 ± 0,2 (b) QCVN 08:2008 (mức A1): N – NO3 = 2 mg/L QCVN 09/2008: N – NO3 = 15 mg/L QCVN 01/2009: N – NO3 = 50 mg/L (a) Kết quả ở mỗi ô trong cột như ở bảng 3.3
- Nồng độ NO3 dao động trong khoảng 0,8 – 3,4 mg/L; trung bình theo thời gian khoảng 1,9 – 2,2 mg/L vă theo không gian khoảng 1,0 – 3,5 mg/L.
- Trong nước suối Khe Tre, nồng độ NO3 rất thấp, dao động trong khoảng 0,05 – 0,07 mg/L, trung bình lă 0,06 ± 0,01 mg/L.
Hình 3.4. Biến động N-NO3 nước giếng ở vùng khảo sât + Amoni (N – NH4)
Nồng độ N – NH4 trong tất cả câc mẫu nước biến động không đâng kể theo không gian vă theo thời gian dao động trong khoảng 0,05 – 0,35 mg/L (xem phụ lục 1 vă phụ lục 2).
Nhìn chung, nồng độ N – NO3 vă N – NH4 trong nước giếng vă nước suối ở khu vực thị trấn Khe Tre đều thấp hơn so với QCVN 09:2008/BTNMT (quy định N
mg/L
– NO3 < 15 mg/L) vă QCVN 02:2009 (quy định N – NH4 < 3 mg/L). Như vậy, có thể cho rằng nước giếng vă nước suối ở khu vực khảo sât không bị ô nhiễm bởi nitrat vă amoni.
+ Photphat (P – PO4)
Nồng độ P – PO4 chỉ được phđn tích trong câc mẫu nước suối; Kết quả ở phụ lục 2 cho thấy, nồng độ P – PO4 rất thấp, nhỏ hơn 0,05 mg/L . Nồng độ năy đạt yíu cầu so với mức A1 theo QCVN 08:2008 (quy định P – PO4 < 0,1 mg/L).
3.2.5. Câc thông số TSS, FeII, III, Cl-, SO42- vă tổng coliform
+ Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) vă độ đục (TUR)
Nồng độ TSS trong nước suối ở thị trấn Khe Tre dao động trong khoảng 4,1 – 6,0 mg/L (phụ lục 2), trung bình lă 5,0 ± 1,0 mg/L (n=4). Nồng độ đó đạt yíu cầu so với mức A1 của QCVN 08:2008 (quy định TSS < 20 mg/L).
Do TSS thấp nín độ đục (TUR) trong câc mẫu nước rất thấp, dao động từ 0 – 7,8 FTU (phụ lục 2). Trong đó, có 21/22 mẫu (chiếm 95,5%) có TUR đạt yíu cầu để cấp nước cho sinh hoạt (theo QCVN 02:2009, quy định TUR < 5 NTU hoặc FTU). Chỉ có 01 mẫu (mẫu GHH – 22) không đạt yíu cầu. Độ đục nước suối Khe Tre cũng rất thấp khoảng 0 – 3,1 FTU (phụ lục 2). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Tổng sắt tan (FeII, III)
Nồng độ FeII, III trong nước giếng khảo sât ở khu vực thị trấn Khe Tre dao động trong khoảng rộng 0,05 – 3,52 mg/L (phụ lục 2). Nồng độ đó đạt yíu cầu so với quy định của QCVN 09:2008 (quy định FeII, III < 5 mg/L). Tuy vậy, có 17/22 mẫu (chiếm 77,3%) có nồng độ FeII, III đạt yíu cầu so với QCVN 02:2009 (quy định FeII, III < 0,5 mg/L) còn lại 5/22 mẫu (chiếm 22,7%) có nồng độ FeII, III không đạt yíu cầu cấp nước cho sinh hoạt (tức lă không đạt so với QCVN 02:2009).
+ Nồng độ Cl-
Nồng độ Cl- trong câc mẫu nước giếng khảo sât khâ thấp dao động trong khoảng 0,7 – 23,4 mg/L. Nồng độ đó hoăn toăn thỏa mên yíu cầu so với QCVN