1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
------------------
NGUYỄN HỮU CƯU
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CHẤT HỮU CƠ, CHẤT
DINH DƯỠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT
CHẤT LƯỢNG NƯỚC CỦA HỒ BÀU TRÀM – TP ĐÀ
NẴNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Đà Nẵng – 2014
2
3
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA HÓA
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐHSP
CỦA
– TP
ĐÀquận
NẴNG
+ Dụng cụ: Bình tam giác, bình định mức, pipet các loại, phễu, cốc, ống đong.
+ Thiết bị: Bếp cách thủy, bếp điện, máy đo COD, máy đo pH, cân, máy đo
quang (UV-VIS), máy đo DO, máy đo độ dẫn, thiết bị lấy mẫu nước.
+ Hóa chất:
- Kali đicromat: K2Cr2O7.
- Axit sunfuric: (H2SO4) có chứa Ag2SO4.
- Natri hydroxit: (NaOH).
- Amoni Clorua tinh khiết: (NH4Cl).
KHÓA
LUẬN
TỐT
- Thủy ngân
Clorua:
HgCl
2. NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
- Kali iotua: (KI).
- Kali dihydro photphat : (KH2PO4).
- Amonimolipdat: ((NH4)6Mo7O24.4H2O).
- Kali antimonyl tatrat: (K(SbO)C4H4O6).
- Axit ascorbic:Sinh
(C6Hviên
8O6).thực hiện
: Nguyễn Hữu Cưu
- Kali natri tactrat: (KNaC4H4O6.4H2O).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNGLỜI
CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Đình
Chương đã hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em rất nhiều trong quá trình làm luận
văn.
Em xin được gửi lời cảm ơn tới các Thầy, Cô trong Trường Đại học Sư
phạm – Đại học Đà Nẵng thuộc các bộ môn, những người đã dạy dỗ, giúp đỡ và chỉ
bảo cho em trong suốt quá trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn các bạn Trần Công Lâm, Nguyễn Anh Khoa
trong nhóm nghiên cứu khoa học đã giúp đỡ, hỗ trợ mình trong suốt quá trình làm
khóa luận.
Cuối cùng, em kinh chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công
trong sự nghiệp cao quý là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
Đà Nẵng, ngày…. tháng …. năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Hữu Cưu
6
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Trang bìa phụ
:Quy chuẩn Việt Nam
TCCP
:Tiêu chuẩn cho phép
TCVN
:Tiêu chuẩn Việt Nam
Th.S
: Thạc sĩ
TNHH
: Trách nhiệm hữu hạn
TP
: Thành phố
TS
: Tiến sĩ
UBND
: Ủy ban nhân dân
nước đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới
hữu cơ (tham gia vào quá trình quang hợp). Trong quá trình trao đổi chất nước đóng
vai trò trung tâm. Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của
nước.
Nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt của con người và đóng vai trò cực kì
quan trọng trong sản xuất. Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời
có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ
thoáng khí trong đất… Tuy nhiên, do hoạt động của con người mà làm cho môi
trường nước ngày càng bị ô nhiễm. Ô nhiễm môi trường nước hiện nay là một vấn
đề được toàn xã hội quan tâm. Ở Việt Nam đang tồn tại một thực trạng đó là hầu hết
các cơ sở sản xuất chỉ xử lý sơ bộ nước thải hoặc xả trực tiếp ra bên ngoài. Hậu quả
đáng báo động là môi trường nước kể cả nước mặt và nước ngầm ở nhiều khu vực
đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Vì vậy, siết chặt công tác quản lý cùng với nâng cao nhận thức của con người
thì việc tìm ra các biện pháp xử lý SS, COD, BOD 5, N-NO3-, N-NH4+, P-PO43- đến
mức cho phép có ý nghĩa hết sức quan trọng.
Hiện nay, có nhiều biện pháp xử lý như dùng bèo tây, …để giảm nồng độ các
chất ô nhiễm trong nước thải.
Ở đây, tôi thực hiện đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, chất dinh
dưỡng và đề xuất biện pháp kiểm soát chất lượng nước của hồ Bàu Tràm – TP Đà
Nẵng”.
2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá hiện trạng của nước hồ Bàu Tràm đối với một số chỉ tiêu sau: Nồng
độ chất hữu cơ (BOD5), (COD), nồng độ chất rắn lơ lửng (SS), chất dinh dưỡng (NNO3-, N-NH4+, P-PO43-.
Đề xuất các biện pháp để xử lý các chất trên.
11
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
C. Kết luận và kiến nghị
Phụ lục gồm 2 phụ lục và tài liệu tham khảo
12
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. NGUỒN NƯỚC VÀ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC
1.1.1. Nguồn nước
Nguồn nước là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác,
sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa nước
dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác.
Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ . Trong đó 97,4% là nước
mặn trong các đại dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6% là nước ngọt. Tồn tại chủ
yếu dưới dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các ngọn núi, chỉ có 0,3% nước
trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu ) là có thể sử dụng làm nước uống. Việc cung cấp
nước uống sẽ là một trong những thử thách lớn nhất của loài người trong vài thập
niên tới đây.
1.1.1.1. Nguồn nước mặt
Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền, đại dương, sông suối, ao hồ, đầm
lầy. Tổng trữ lượng nước mặt của Việt Nam khoảng 830 - 840 tỷ m 3. Trong khi đó,
63% lượng nước mặt của Việt Nam được sản sinh từ bên ngoài lãnh thổ. Nếu xét
chung cho cả nước, thì tài nguyên nước mặt của nước ta tương đối phong phú,
chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới. Trong khi đó
diện tích đất liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới.
Đặc điểm của nước mặt là chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện khí hậu và các tác
động khác do hoạt động kinh tế của con người; nước mặt dễ bị ô nhiễm và thành
phần hóa lý của nước thường bị thay đổi; khả năng hồi phục trừ lượng của nước
chất tan, các muối từ đất đá lục địa. Về mặt hoá học nước biển là dung dịch NaCl
0,5M và MgSO4 0,05M. Ngoài ra nước biển còn chứa một lượng đáng kể khí hoà
tan cùng vết của toàn bộ các chất có thể có trong vũ trụ.
Thành phần cơ bản của nước biển rất ổn định theo thời gian và không gian. Sự
đồng nhất theo không gian là do sự trao đổi nước rộng rãi, thường xuyên; sự ổn
định theo thời gian là do khối lượng dòng lục địa chảy vào nó quá nhỏ (35,5 ngàn
so với 1370.106 km3). Nước biển được đặc trưng bởi độ mặn.
Độ mặn của nước biển phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc của nước và đặc
điểm của quá trình trao đổi nước giữa biển và lục địa (nước bốc hơi từ bề mặt đại
dương có độ khoáng nhỏ nhưng nước từ lục địa đổ ra biển có độ khoáng lớn hơn
nhiều).
1.1.2. Ô nhiễm nguồn nước hồ đô thị
1.1.2.1. Chất lượng nguồn nước hồ đô thị
Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số gây áp
lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường
nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước
thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công
14
nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý
chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng.
Tại cụm công nghiệp Tham Lương, thành phố Hồ Chí Minh, nguồn nước bị
nhiễm bẩn bởi nước thải công nghiệp với tổng lượng nước thải ước tính 500.000
m3/ngày từ các nhà máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. Ở thành phố Hà Nội, tổng lượng
nước thải của thành phố lên tới 300.000 - 400.000 m3/ngày; chỉ số BOD, oxy hoà
tan, các chất NH4+, NO2-, NO3- ở các hồ nội thành đều vượt quá quy định cho phép.
Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các đô thị khác như Hải Phòng,
Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng không được xử
1.1.2.2. Các nguồn gây ô nhiễm hồ đô thị
a. Ô nhiễm do tự nhiên
Sự ô nhiễm nước gây ra bởi các quá trình vận động của vỏ quả đất hay thiên tai
như bão, lũ lụt, …Tuy nhiên, tất cả những thiên tai này diễn ra không thường
xuyên, không phải là nguyên nhân chính dẫn đến sự ô nhiễm của nước hồ đô thị.
b. Ô nhiễm do nhân tạo
Từ hoạt động công nghiệp
Nước thải từ các hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu
thủ công nghiệp và các khu công nghiệp. Nước thải sản xuất có thành phần rất đa
dạng và phức tạp, ngoài các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng đến hàm lượng các kim
loại nặng và các chất độc gây mùi,…Dù đa số các khu công nghiệp đã có hệ thống
xử lý nước thải tập trung nhưng vẫn còn tình trạng xả lắng nước thải vào các hồ đô
thị.
Hình 1.1. Nước thải của nhà máy xi măng Coseco xả vào hồ Bàu Tràm
Do hoạt động sản xuất nông nghiệp
Việc lạm dụng và sử dụng không hợp lý các loại hóa chất trong sản xuất nông
nghiệp, không tuân thủ theo đúng những qui định nghiêm ngặt về quy trình sử dụng.
16
Từ đó, lượng hóa chất dư này theo dòng nước và đi vào hồ đô thị làm gia tăng chất
ô nhiễm trong hồ.
Chăn nuôi với quy mô lớn hay nhỏ thì chất thải vẫn chưa được xử lý, các
chất thải chăn nuôi không chỉ ảnh hưởng nặng nề đến không khí mà còn ngấm vào
đất gây ảnh hưởng đến nguồn nước gây suy giảm chất lượng nước. Việc xử lý xác
hoặc các sự cố vận chuyển khác trên sông, biển. Ảnh hưởng do chưa có ý thức về
sử dụng và bảo vệ nguồn nước như sử dụng bừa bãi hoang phí, không đúng mục
đích sử dụng.
1.1.2.3. Các chất gây ô nhiễm hồ đô thị
a. Các hợp chất hữu cơ
- Các hợp chất hữu cơ không bền: các cacbonhydrat, các loại protein, các chất
béo,...
- Các hợp chất hữu cơ bền vững thường là các hợp chất có độc tính sinh học
cao, khó bị phân hủy bởi các tác nhân vi sinh vật: các hợp chất phenol, các loại hóa
chất bảo vệ thực vật hữu cơ, tanin và lignin, các hydrocacbon đa vòng và ngưng
tụ,...
b. Các kim loại nặng
- Chì (Pb): có độc tính đối với não, có thể gây chết người nếu bị nhiễm độc
nặng.
- Thủy ngân (Hg): rất độc với người và thủy sinh.
- Asen (As): rất độc, dễ dàng hấp thụ vào cơ thể qua ăn uống, hô hấp, qua da.
Gây ung thư da, phổi, xương, và làm sai lệch nhiễm sắc thể,...
- Các nguyên tố khác có độc tính rất cao như: Cadimi, Crom, Niken,...là tác
nhân gây hại cho người và thủy sinh ngay ở nồng độ thấp.
c. Các chất rắn: (chất rắn lơ lửng)
Có trong nước tự nhiên là do quá trình xói mòn, do nước chảy tràn từ đồng
ruộng, do nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Có thể gây trở ngại cho việc nuôi
trồng thủy sản, cấp nước sinh hoạt.
18
d. Màu: có nguồn gốc
Nước phục vụ cho nhu cầu giải trí, thể thao,…
19
•
Nước cấp cho nông nghiệp.
Mỗi mục đích có tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá riêng về mức độ phù
hợp cho nhu cầu sử dụng. Nước cấp cho ăn uống cần độ tinh khiết cao nhất, nước
phục vụ nhu cầu giải trí, thủy sản và bảo vệ đời sống hoang dã cũng cần có chất
lượng cao. Trong khi đó nguồn nước làm mát, nước rửa trong công nghiệp không
yêu cầu độ tinh khiết cao.
Để xem xét một nguồn nước có đạt yêu cầu sử dụng cho từng mục đích sử
dụng hay không cần phải so sánh chất lượng nguồn nước đó với tiêu chuẩn chất
lượng nguồn nước do các tổ chức chuyên môn quốc tế hoặc nhà nước qui định.
Trong các tiêu chuẩn chất lượng nước, người ta thường dùng các chỉ tiêu vật lý, hóa
học, sinh học (thường là các tác nhân ô nhiễm) đặc trưng để đánh giá chất lượng
nguồn nước theo các dạng tác động của chúng lên hệ sinh thái thủy vực. Có thể
đánh giá theo các phương pháp sau:
1.2.1.
Đánh giá trực tiếp và độc lập của các chỉ tiêu trong nước thải với nguồn
nước
Việc đánh giá trực tiếp và độc lập các thông số, chỉ tiêu sẽ có được thông tin
nhanh về nguồn gốc gây ô nhiễm thông qua các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng.
o
hóa học tổng hợp. Từ đó phân loại chất lượng nước sử dụng thành các dạng: rất bẩn,
bẩn nặng, bẩn, hơi bẩn, sạch, rất sạch,…
Để đánh giá tổng hợp các tác động lâu dài của nước thải đối với nguồn nước
người ta dùng bảng phân loại Kolvits Marson. Nội dung của bảng phân loại nhằm
đánh giá tổng hợp chất lượng nước nguồn do tác động lâu dài của nước thải hoặc
các hoạt động khác của con người gây nên theo tất cả các chỉ tiêu. Bảng đánh giá
tổng hợp chất lượng nguồn nước được thể hiện trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Bảng đánh giá tổng hợp chất lượng nguồn nước
Trạng
thái
NH4+
NO3PO43STT
pH
nước
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
nguồn
Nước
1
7÷8
bão
hòa
COD
(mg/l)
BOD
(mg/l)
100
≤6
≤2
100
6÷20
2÷4
50÷90
20÷50
4÷6
20÷50
50÷70
Hình 1.2. Sơ đồ tuyến cống tách nước mưa ra khỏi hồ
Ghi chú: -1. Đập tràn tách nước thải và nước mưa đợt đầu.
-2.Tuyến cống bao tách nước thải xả ra sông (mương) thoát nước
hoặc dẫn về trạm XLNT tập trung.
- 3. Phai chắn điều chỉnh mực nước trong hồ.
1.3.2. Xử lý nước thải khi xả vào hồ
Trong trường hợp đặc biệt, khi tổ chức thoát nước phân tán, nước thải được xử
lý đáp ứng các quy định về vệ sinh môi trường và phù hợp với khả năng tự làm sạch
của nguồn tiếp nhận sẽ được xả vào hồ. Sơ đồ tổ chức thoát nước và xử lý nước thải
như thế sẽ có hiệu quả kinh tế cao do giảm được kinh phí đầu tư xây dựng các tuyến
cống thoát nước thải. Mặt khác, về mùa khô khi độ bốc hơi từ mặt nước hồ lớn,
nước thải được làm sạch sẽ thường xuyên bổ cập để duy trì mực nước, đảm bảo
cảnh quan cho hồ đô thị.[2]
1.3.3.
Tăng cường quá trình tự làm sạch của hồ
Tự làm sạch là tổ hợp các quá trình tự nhiên như các quá trình thuỷ động lực,
hoá học, vi sinh vật học, thuỷ sinh học, diễn ra trong nguồn nước mặt bị nhiễm bẩn
nhằm phục hồi lại trạng thái chất lượng nước ban đầu. Như vậy, tự làm sạch bao
gồm các quá trình vật lý pha loãng nước hồ với nước thải, làm giàu oxy cho hồ và
quá trình sinh học, hoá học chuyển hoá các chất ô nhiễm trong hồ.
22
a. Nguồn nước sạch là hồ
b. Nguồn nước sạch là sông
Hình 1.3. Các phương án bổ cấp nước sạch cho hồ đô thị
quản lý chồng chéo như ngày nay. Đối với các hồ nội thành, điều hoà nước mưa,
chống úng ngập phải được coi là chức năng chính. Các hồ nằm đầu lưu vực thoát
nước, khả năng điều hoà nước mưa hạn chế thì chức năng tạo cảnh quan để vui chơi
giải trí phải được ưu tiên.
1.3.6. Tổ chức giám sát
Giám sát chất lượng nguồn nước các khu vực để đánh giá chất lượng nước, dự
báo mức độ ô nhiễm nguồn nước. Đó là cơ sở để xây dựng các biện pháp bảo vệ có
hiệu quả. Cần đánh giá các tác động do hoạt động của con người đối với nguồn
nước và khả năng sử dụng nước vào các mục đích khác nhau. Xác định chất lượng
nước tự nhiên, giám sát nguồn gốc và đường di chuyển của các chất bẩn và các chất
độc hại đi vào nguồn nước. Xác định xu hướng thay đổi chất lượng ở phạm vi vĩ
mô. Đồng thời, phải tổ chức hệ thống giám sát ở từng cơ sở, ở từng khu vực. Trạm
đánh giá xu hướng thay đổi chất lượng nước có quy mô lớn ở từng khu vực.
1.4. HIỆN TRẠNG HỒ ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
1.4.1. Hiện trạng một số hồ đô thị thành phố Đà Nẵng
Theo kết quả nghiên cứu của TS. Trần Văn Quang và Th.S Phan Thị Kim
Thủy năm 2012, thì chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
đang ở tình trạng ô nhiễm. Để đánh giá về chất lượng nước của hồ Bàu Tràm thì đề
tài đã tiến hành thu thập số liệu quan trắc chất lượng nước một số hồ trên thành phố
Đà Nẵng.
Chất lượng nước của một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng được trình
bày ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Chất lượng nước một số hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
24
Thông số
Đơn vị
7,1
6,2
6,6
7,1
SS
mg/l
84
107
129
65
89
113
DO
mg/l
2,9
4,3
5,8
3,8
4,5
5,2
BOD5
mg/l
7,5
16
25,3
19,5
28
6,8
6,9
7
7,1
6,2
6,6
7
5,5 – 9
35
56
78
40
69,5
99
38
66
95
50
2,9
3,8
4,8
2,6
3,3
4,1
2,9
3,4
4
≥4
0,56
0,9
0,5
0,1
0,5
0,9
0,15
0,33
0,5
0,2
0,48
0,75
0,3
So với QCVN 08:2008/BTNMT, phần lớn các thông số chất lượng nước tại
một số hồ đo được đều vượt quy chuẩn cho phép nhiều lần. Hàm lượng SS vượt từ
1,12 đến 2,58 lần; BOD5 vượt quy chuẩn cho phép từ 1,07 đến 3,2 lần; COD vượt từ
1,02 đến 3,3 lần; N-NH4+ và P-PO43- vượt quy chuẩn cho phép từ 1,07 đến 3 lần.
Bên cạnh đó, theo báo cáo chất lượng môi trường thành phố Đà Nẵng giai
đoạn 2005 – 2010, mặc dù chất lượng nước hồ có cải thiện hơn so với các năm
trước do phân cấp quản lý cho các quận/huyện, địa phương đã có những nổ lực
trong các hoạt động bảo vệ môi trường trong thời gian qua nhưng chất lượng môi
trường nước hồ còn ô nhiễm, một số hồ nước vẫn có màu đen, mùi hôi (Bàu Tràm)
do các cống thoát nước sinh hoạt, sản xuất vào hồ hoặc nước hồ có màu xanh (Hồ 2
hecta, Hồ Công viên) do sự bùng nổ và phát triển của tảo. Một vài thời điểm cá chết
gây mùi hôi thối, đặc biệt là vào mùa hè và trời nắng nóng. Các số liệu thống kê kết
quả quan trắc cho thấy, hàm lượng các chất lơ lửng, chất hữu cơ (BOD 5,COD), các
chất dinh dưỡng (N,P), một số kim loại nặng,..đo được tại các hồ vẫn còn vượt quy
chuẩn nhiều lần. [5]
Copyright: Tài liệu đại học ©