LÊ MINH NHÂN
NGÀNH
CN. NG
2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BỘ MÔN HÓA HỌC
1. Cán bộ hướng dẫn:
2. Đề tài: “KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI
Ở KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC THÀNH PHỐ CẦN THƠ”
3. Sinh viên thực hiện: Lê Minh Nhân
MSSV: 2102277
Lớp: Hóa Học – Khóa 36
4. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp: b. Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp: c. Nhận xét đối với sinh viên thực hiện đề tài: d. Kết luận, đề nghị, điểm: Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Cán bộ hướng dẫn
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
i
Sau hơn ba tháng thực hiện luận văn đã giúp em học hỏi được nhiều kinh
nghiệm thực tế và những kỹ năng bổ ích cho công việc sau này. Em xin chân
thành cảm ơn đến:
Các thầy cô Khoa Khoa Học Tự Nhiên, các thầy cô Bộ môn Hóa Học đã
truyền đạt cho em những kiến thức cần thiết.
Em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Văn Đạt đã tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thời gian làm luận văn.
Cảm ơn cô Nguyễn Thị Diệp Chi, cô Nguyễn Thị Ánh Hồng đã tạo điều
kiện giúp đỡ em trong thời gian qua.
Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Xuân Dư, anh Phạm Nguyễn
Hồng Nguyên cùng các anh chị tại Trung tâm Kỹ thuật và Ứng dụng Công
nghệ Cần Thơ đã tạo điều kiện, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ để em hoàn thành tốt
luận văn.
Cảm ơn cha mẹ và tất cả các bạn đã động viên, quan tâm, giúp đỡ em
trong suốt khoảng thời gian làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
ii
LỜI CẢM ƠN ………………………………………………………………………i
MỤC LỤC …………………………………………………………………………ii
DANH MỤC BẢNG …………………………………………………………… iv
3.2.2 Phương pháp bảo quản mẫu ………………………………………… 17
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
iii
3.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu …………………………………… … 18
3.3.1 Thời gian thực hiện đề tài …………………………………………… 18
3.3.2 Địa điểm thu mẫu ………………………………………………….….18
3.3.3 Địa điểm phân tích mẫu ………………………………………… … 18
3.4 Phương pháp đánh giá kết quả …………………………………………… 18
3.4.1 Phương pháp xử lý số liệu ……………………………………… … 18
3.4.2 Phương pháp đánh giá …………………………………………………19
3.5 Phương pháp phân tích ………………………………………………………19
3.5.1 Xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl … ……….…….19
3.5.2 Xác định nitơ amonium N-NH
4
+
theo TCVN 5988:1995 …….……20
3.5.3 Photpho tổng - TCVN 6202–2008 (ISO 6878: 2004) ……… …….21
3.5.4Photpho tổng - Phương pháp so màu Axit Vanadomolybdophophoric
(4500-P C: Standard methods, 2012) ………………………………… ….24
3.5.5 Florua (F
-
) Phương pháp SPADNS (4500-F
-
D: Standard methods,
2012) ………………………………………………………………… ….26
4.1 Kết quả phân tích mẫu nước thải ………………………………………… 28
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………….……………………….34
5.1 Kết luận……………………………………………………………………34
Hình 3.9 Các dung dịch màu chuẩn photpho xanh ……………………………22
Hình 3.10 Đồ thị dãy chuẩn photpho tổng …………………………………….23
Hình 3.11 Các dung dịch màu photpho vàng ………………………………….24
Hình 3.12 Đồ thị dãy chuẩn photpho tổng …………………………………….25
Hình 3.13 Các dung dịch màu florua ………………………………………… 27
Hình 3.14 Đồ thị dãy chuẩn florua ………………………………………… 27
Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ tổng …………………………… 29
Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Nitơ - amonium ……………………….30
Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Photpho tổng ………………………….31
Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn hàm lượng florua ………………………………… 32
Hình 4.5 Hàm lượng các chất trong nước thải ……………………………… 33
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
v
BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường
KCN : Khu công nghiệp
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
Tp : Thành phố
Cty : Công ty
HCBVTV : Hóa chất bảo vệ thực vật
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
1
ABSTRACT
C.
1.1
Nước - nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá và có hạn, có vai
trò quan trọng đối với cuộc sống con người và môi trường. Nước được sử
dụng rộng rãi trong các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nuôi
trồng thủy sản, chăn nuôi, thủy lợi,… Nhưng hiện nay nguồn nước của chúng
ta đang bị ô nhiễm trầm trọng mà nguyên nhân chính là do hoạt động sản xuất
và ý thức của con người.
Ngày nay, nước ta trong quá trình phát triển công nghiệp hóa - hiện đại
hóa, sự phát triển kinh tế - xã hội ngày càng mạnh mẽ làm cho nhiều nguồn
nước bị ô nhiễm gây tác động xấu đến con người và các hệ sinh thái. Nước là
tài nguyên có thể tái tạo được và cần phải sử dụng một cách hợp lý để duy trì
khả năng tái tạo của nó.
Thành phố Cần Thơ là đô thị trung tâm vùng đồng bằng sông Cửu Long,
bên cạnh những thành tựu trong phát triển kinh tế - xã hội, thành phố còn phải
đối mặt với sự suy giảm chất lượng môi trường nước từ các nhà máy, xí
nghiệp,… xả thải ra ngoài chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn gây ô
nhiễm nguồn nước. Vì vậy, việc khảo sát và quan trắc chất lượng nước luôn là
vấn đề quan tâm và rất cần thiết. Từ lý do đó, em chọn đề tài: “KHẢO SÁT
MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI Ở KHU CÔNG
NGHIỆP TRÀ NÓC THÀNH PHỐ CẦN THƠ” để có thể đánh giá chất lượng
nước và đề ra biện pháp giải quyết, kêu gọi mọi người chung tay bảo vệ nguồn
tài nguyên quý giá này, cũng chính là bảo vệ chúng ta và thế hệ mai sau.
1.2
Khảo sát nồng độ một số thông số nước thải như: nitơ tổng số, nitơ -
amonium, photpho tổng số, florua.
Đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về nước thải công nghiệp - QCVN 40:2011/BTNMT.
Luận văn tốt nghiệp đại học
các tầng nước ngầm và sau đó thành các dòng suối hoặc chảy dần vào sông
ngòi thành dòng chảy mặt và cuối cùng đổ ra biển hoặc bốc hơi vào khí quyển.
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
4
Lượng nước trên Trái Đất
Nguồn
Diện tích
(10
6
km
2
)
Thể tích
(km
3
)
Tổng lượng
nước (%)
340.600
0,024
4. Ao, hồ
- Nước ngọt
1,2
91.000
0,007
- Nhiễm mặn
0,8
85.400
0,006
- Đầm lầy
2,7
11.470
0,0008
5. Sông ngòi
148,8
2.120
0,0001
6. Nước sinh học
510
1.120
0,0001
7. Nước trong khí quyển
510
12.900
0,001
đổi này hầu hết là do các hoạt động khác nhau của con người. Những hoạt
động này gây tác động trực tiếp hay gián tiếp đến những thay đổi về thành
phần của các loài thủy sinh và ảnh hưởng đến sự phong phú của các loài sinh
vật sống trong nước.
Nguồn nước được coi là ô nhiễm khi thành phần và tính chất lí - hóa -
sinh học của nước bị thay đổi, không đảm bảo chất lượng của nguồn cung cấp
cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống và các mục đích khác.
2.2.2
[4,5]
Phân loại nước thải theo nguồn gốc phát sinh ta có các loại sau:
Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các khu dân cư, khu hoạt động thương
mại, công sở, trường học,…
Nước thải sản xuất (công nghiệp, nông nghiệp): phụ thuộc vào ngành sản
xuất, nguyên liệu, sản phẩm.
Nước thải do nước mưa chảy tràn.
Nước thải đô thị: chỉ các chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một
thành phố. Đó là hỗn hợp của các loại nước thải trên.
2.2.3 Tác nhân và c
2.2.3
[3,4]
Các ion vô cơ hòa tan: các chất dinh dưỡng (N, P), amoni và amonium
(NH
4
+
, NH
3
), nitrat (NO
3
-
), photphat (PO
cuốn theo các loại hoá chất trước đây đã được cất giữ.
Nước lụt có thể bị ô nhiễm do hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ
hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải.
Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt, )
b.
Từ sinh hoạt: nước thải từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường
học, các khu dân cư,…
Từ các hoạt động công nghiệp: nước thải từ các cơ sở sản xuất công
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, khai thác khoáng sản,…
Từ hoạt động sản xuất nông, ngư nghiệp: các hoạt động chăn nuôi gia
súc, thuốc trừ sâu, phân bón từ các ruộng lúa, vườn cây, rau chứa các chất hóa
học độc hại có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt. Các chất thải
nuôi trồng thủy sản, chất thải ao nuôi công nghiệp có thể gây ô nhiễm môi
trường và dịch bệnh thủy sản phát sinh trong môi trường nước.
2.2.4 ng ca s ô nhim nguc
[5]
2.2.4.1 ng
[5]
a. t và sinh vt
Nước bị ô nhiễm mang nhiều chất vô cơ và hữu cơ thấm vào đất gây ô
nhiễm nghiêm trọng cho đất làm:
- Liên kết giữa các hạt keo đất bị bẻ gãy, cấu trúc đất bị phá vỡ.
- Thay đổi đặc tính lý học, hóa học của đất.
- Thành phần chất hữu cơ giảm nhanh làm khả năng giữ nước và thoát
nước của đất bị thay đổi.
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
7
- Quá trình oxy hóa các ion Fe
kéo theo những hậu quả nặng nề về môi trường, làm thay đổi hệ sinh thái
biển. Mặt khác, sự ô nhiễm nước biển do các chế phẩm phục vụ nuôi tôm, dư
lượng các loại thuốc kích thích, thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, góp
phần làm tăng vọt tần suất xuất hiện thuỷ triều đỏ ở nhiều nơi trên thế giới và
ở Việt Nam. Không chỉ ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền kinh tế biển, thuỷ
triều đỏ còn làm mất cân bằng sinh thái biển, ô nhiễm môi trường biển.
Khi gặp những môi trường thuận lợi như điều kiện nhiệt độ, sự ưu dưỡng
của vực nước, các loài vi tảo phát triển theo kiểu bùng nổ số lượng tế bào,
làm thay đổi hẳn màu nước. Các nhà khoa học gọi đó là sự nở hoa của tảo hay
“thuỷ triều đỏ”. Thuỷ triều đỏ phá vỡ sự cân bằng sinh thái biển, gây hại trực
tiếp đối với sinh vật và con người. Một số loài vi tảo sản sinh ra độc tố. Vì
vậy, con người có thể bị ngộ độc do ăn phải những sinh vật bị nhiễm độc tố vi
tảo.
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
8
c. Không khí
Ô nhiễm môi trường nước không chỉ ảnh hưởng đến con người, đất, nước
mà còn ảnh hưởng đến không khí. Các hợp chất hữu cơ, vô cơ độc hại trong
nước thải thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi nước vào không khí làm
cho mật độ bụi bẩn trong không khí tăng lên. Hơn nữa, các hơi nước này còn
là giá bám cho các vi sinh vật và các loại khí bẩn công nghiệp độc hại khác.
Một số chất khí được hình thành do quá trình phân hủy các hợp chất hữu
cơ trong nước thải như SO
2
, CO
2
, CO,… ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi
trường khí quyển và con người, gây ra các căn bệnh liên quan đến đường hô
Tử
vong
1990
2.132
23
4.323
16
47.832
94
232.843
207
1995
4.886
44
30.901
23
48.350
12
573.348
106
2000
170
2
10.709
10
45.103
6
984.617
19
2001
9
2.3 Các thông s kho sát chc
[2,3,8,9,11-13]
2.3.1 ng
[3,11]
Nước thải luôn có một số hợp chất chứa nitơ. Nitơ là chất dinh dưỡng
quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công trình xử lí sinh
học. Một nhóm các hợp chất chứa nitơ là protein và các sản phẩm phân hủy
của nó như amino axit là nguồn thức ăn hữu cơ của vi khuẩn. Một nhóm khác
của hợp chất hữu cơ chứa nitơ có trong nước thải bắt nguồn từ phân và nước
tiểu (urê) của người và động vật. Urê bị phân hủy ngay khi có tác dụng của vi
khuẩn thành amonium (NH
4
+
) và NH
3
là hợp chất vô cơ chứa nitơ có trong
nước thải. Nếu hàm lượng nitơ có trong nước thải xả ra sông, hồ quá mức cho
phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng làm kích thích sự phát triển nhanh chóng
của rong, rêu, tảo làm bẩn nguồn nước.
2.3.2 - amonium
[8,11]
Sự hiện diện của amonium trong nước mặt hoặc nước ngầm bắt nguồn từ
hoạt động phân hủy chất hữu cơ do các loại vi sinh vật trong điều kiện yếm
khí. Đối với nguồn nước cấp cho sinh hoạt, amonium được tìm thấy khi bị
nhiễm bẩn bởi các dòng nước thải. Trong mạng lưới cấp nước, amonium còn
được sử dụng dưới các dạng hóa chất diệt khuẩn cloramine. Nhằm tạo lượng
clo dư có tác dụng kéo dài thời gian diệt khuẩn khi lưu chuyển trong đường
ống, tùy theo tỉ lệ phối hợp amonium có thể kết hợp với clor cho
monocloramine, dicloramine, tricloramine.
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
10
phát triển mạnh, dẫn đến hiện tượng phú dưỡng gây ảnh hưởng đến các hệ
động thực vật thủy sinh, nguy cơ phá vỡ cân bằng sinh thái.
2.3.4 Florua ( F
-
)
[2,12]
Flo là một nguyên tố halogen độc hại đối với sức khỏe con người và súc
vật. Dư thừa hay thiếu hụt flo đều ảnh hưởng đến sức khỏe con người, biểu
hiện rõ nhất là các bệnh về xương và răng. Trong những năm chín mươi của
thế kỷ XX, nghiên cứu về flo trong nước ở một số nơi trên lãnh thổ Việt Nam
đã được tiến hành và đạt được một số kết quả bước đầu liên quan đến ô nhiễm
flo trong nước. Hàm lượng flo trong nước vượt quá 1,5 mg/L sẽ gây bệnh
“Chết răng”. Tại những nơi nước giếng của cư dân có hàm lượng flo cao hơn 3
mg/L thì căn bệnh này rất phổ biến.
2.4 - Vis
[4]
2.4.1
[4]
Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân tích
quang học dựa trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng
lượng bức xạ thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hoặc hồng ngoại.
2.4.1.1 - Beer
Khi chiếu 1 chùm sáng đơn sắc có cường độ là I
o
qua 1 dung dịch có bề
dày là l(cm) và nồng độ là C (mol/L) thì sau khi ra khỏi dung dịch nó bị hấp
thụ 1 phần nên cường độ chỉ còn lại là It ( I
o
t
I
I
T
Đại lượng
o
t
I
I
lg
gọi là mật độ quang A=
o
t
I
I
lg
=
lC
A phụ thuộc tuyến tính vào C của chất phân tích. A và T là 2 đại lượng
không có thứ nguyên. T có giá trị từ 100%-0% hay từ 1-0; A có giá trị từ 0-∞.
100
0 1 2 3
T (%)
C,l
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
12
nồng độ tăng thì độ hấp thụ quang A hầu như không tăng nữa. Nguyên nhân
của quá trình này là do nồng độ dung dịch quá lớn. Ngoài ra, khoảng tuyến
tính LOL còn bị ảnh hưởng của mức độ đơn sắc của ánh sáng sử dụng, pH của
dung dịch, lực ion, sự pha loãng,
2.4.2
[4]
2.4.2
Nguồn sáng cho máy quang phổ là chùm bức xạ phát ra từ đèn. Máy
quang phổ dùng đèn hydro hay đèn Deuteri cho phổ phát xạ liên tục trong
vùng UV từ 200-380 nm (nhưng thường sử dụng 200-340 nm) và đèn tungsten
halogen đo vùng 380-1000 nm. Để làm việc cho cả hai vùng thì phải có đủ 2
loại đèn trên. Một yêu cầu đối với nguồn sáng là phải ổn định, tuổi thọ cao và
phát bức xạ liên tục trong vùng phổ cần đo.
2.4.2.2
Bộ đơn sức có chức năng tách bức xạ đa sắc thành bức xạ đơn sắc, bao
gồm kính lọc, lăng kính hay cách tử. Cách tử là một bảng nhôm hay các kim
loại Cu, Ag, Au, được vạch thành những rãnh hình tam giác song song. Khi
chiếu ánh sáng qua cách tử, phần còn lại có tác dụng tạo nên vân nhiễu xạ có
bước sóng khác nhau, khi quay cách tử sẽ tạo ra phổ nhiễu xạ giống như
trường hợp ánh sáng qua lăng kính. Ưu điểm là cho độ phân giải tốt, tán sắc
tuyến tính, độ rộng của dải ổn định, chọn bước sóng đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế
tạo nên hiện nay sử dụng cách tử tạo ánh sáng đơn sắc được ưa chuộng. Cách
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
14
Hình 3.3 Hệ thống phá mẫu
Hình 3.4 Máy đo pH
Hình 3.5 Bếp điện
Luận văn tốt nghiệp đại học
SVTH: Lê Minh Nhân Hóa Học K36
15
Hình 3.6 Máy so màu UV-Vis
3.1.2
3.1.2.1 n
Nước cất, H
2
SO