Tài liệu Khảo sát Do và Bod trong nước ở một số điểm thuộc hệ thống sông Sài Gòn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  Phạm Thị Ngọc Hà KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Sư phạm hóa học TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT DO VÀ BOD TRONG NƯỚC Ở MỘT SỐ ĐIỂM THUỘC HỆ THỐNG SÔNG SÀI GÒN Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Sư phạm hóa học TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT DO VÀ BOD TRONG NƯỚC Ở MỘT SỐ ĐIỂM THUỘC HỆ THỐNG SÔNG SÀI GÒN GVHD : Ths. Trần Thị Lộc SVTH : Phạm Thị Ngọc Hà Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành xong đề tài này, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến tất cả những người đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua. Tôi xin cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu. Đặc biệt hơn là sự quan tâm và hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Bỉnh, cô Trần Thị Lộc và cô Lê Thị Diệu. Đồng thời chân thành gửi lời cảm ơn đến tất cả những người bạn đã giúp đỡ chân thành và động viên sâu sắc, cùng tôi đi lấy mẫu nước phân tích, thực hiện đề tài. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đề tài, do kiến thức còn giới hạn nên không tránh khỏi một số sai sót. Vì vậy tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô và bạn bè có quan tâm đến đề tài mà tôi đang nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................. 0 MỤC LỤC ........................................................................................ 0 DANH MỤC BẢNG ........................................................................ 0 DANH MỤC HÌNH ......................................................................... 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................... 2 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ..........................................................................................2 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.................................................................................2 3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .................................................................................2 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU..............................................2 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................3 6. GIẢ THIẾT KHOA HỌC ....................................................................................3 7. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI .....................................................................................3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC ........... 4 1.1. NGUỒN NƯỚC VÀ PHÂN BỐ NƯỚC TRONG TỰ NHIÊN [1] ..................4 1.2. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM [4]..........................................................4 1.3. Ý NGHĨA VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC [1] ....................................5 CHƯƠNG 2. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC ........................ 8 2.1. Ô NHIỄM NƯỚC DO TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI [4] ..........................8 2.1.1. Sinh hoạt của con người ...............................................................................8 2.1.2. Các hoạt động công nghiệp...........................................................................8 2.1.3. Các hoạt động nông nghiệp ..........................................................................9 2.1.4. Hồ chứa nước và các hoạt động thuỷ điện....................................................9 2.2. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC DO YẾU TỐ TỰ NHIÊN ....................10 2.3. HIỆN TƯỢNG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM [4] ........................................................10 2.3.1. Màu sắc .......................................................................................................10 2.3.2. Mùi và vị .....................................................................................................10 2.3.3. Độ đục .........................................................................................................11 2.3.4. Nhiệt độ.......................................................................................................11 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc CHƯƠNG 3. HÓA HỌC NƯỚC SÔNG ..................................... 12 3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG [5] ...................................................................................12 3.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CHỦ YẾU CỦA NƯỚC SÔNG ......................12 3.3. ĐỘNG THÁI CỦA CÁC CHẤT KHÍ HÒA TAN VÀ CỦA ION H+ .........13 3.3.1. Động thái của các khí hòa tan .....................................................................13 3.3.2 Động thái của ion H+ ...................................................................................14 3.4. CÁC CHẤT RẮN .............................................................................................14 3.5. CÁC CHẤT HỮU CƠ .....................................................................................15 CHƯƠNG 4. MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH .................. 16 4.1. CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH [10] .................18 4.2 CÁC CHỈ TIÊU HÓA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH [2]..............20 4.3. CÁC CHỈ TIÊU VỀ VI SINH VẬT [2] ...........................................................25 CHƯƠNG 5. XÁC ĐỊNH OXY HÒA TAN VÀ NHU CẦU OXY SINH HÓA ..................................................................................... 26 5.1. NGUYÊN TẮC LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU [9] .................................26 5.2. XÁC ĐỊNH OXY HÒA TAN TRONG NƯỚC .............................................28 5.3. XÁC ĐỊNH NHU CẦU OXY SINH HÓA (BOD) TRONG NƯỚC [11]......33 CHƯƠNG 6. THỰC NGHIỆM .................................................... 36 6.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THÔNG SỐ LẤY MẪU .......................................................36 6.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH CHUẨN ............................................39 6.3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ION TRONG NƯỚC ĐẾN QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH DO ................................................................................40 6.4. XÁC ĐỊNH DO TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP WINKLER....46 6.5. XÁC ĐỊNH BOD TRONG NƯỚC ................................................................50 KẾT LUẬN CHUNG .................................................................... 55 PHỤ LỤC ....................................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................. 60 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Nhu cầu dùng nước trong xã hội ..................................................................5 Bảng 3.1: Các ion đa lượng có mặt trong nước ............................................................11 Bảng 3.2: Các ion vi lượng trong môi trường nước ......................................................12 Bảng 4.1: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt – QCVN 08:2008/BTNMT ...........................................................................................................15 Bảng 5.1: Phương thức bảo quản và thời gian lưu trữ mẫu ...........................................26 Bảng 6.1: Các thông số lúc lấy mẫu...............................................................................37 Bảng 6.2: Kết quả chuẩn độ dung dịch Na 2 S 2 O 3 .........................................................39 Bảng 6.3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Fe3+ ......................................................40 Bảng 6.4: Kết quả khi che Fe3+ bằng NaF ......................................................................40 Bảng 6.5: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion Fe2+ .....................................................41 Bảng 6.6: Kết quả khi che ion Fe2+ bằng KCN .............................................................42 Bảng 6.7: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của ion NO 2 ─ ...................................................42 Bảng 6.8: Kết quả khi loại NO 2 ─ bằng NaN 3 ..............................................................43 Bảng 6.9: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các ion Fe3+, Fe2+, NO 2 ─ ...........................44 Bảng 6.10: Kết quả phân tích DO trong lần phân tích I.................................................45 Bảng 6.11: Kết quả phân tích DO trong lần phân tích II ...............................................46 Bảng 6.12: Kết quả phân tích DO trong lần phân tích III ..............................................46 Bảng 6.13: Kết quả phân tích BOD trong lần phân tích I ..............................................50 Bảng 6.14: Kết quả phân tích BOD trong lần phân tích II.............................................50 Bảng 6.15: Kết quả phân tích BOD trong lần phân tích III ...........................................50 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc DANH MỤC HÌNH Hình 6.1:Sơ đồ địa điểm lấy mẫu nước..........................................................................36 Hình 6.2: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi DO trong các lần phân tích ở mỗi mẫu ..........46 Hình 6.3: Biểu đồ biểu diễn giá trị DO mỗi mẫu trong các lần lấy ...............................47 Hình 6.4: Biểu đồ biểu diễn lượng BOD trong mỗi mẫu trong các lần phân tích .........51 Hình 6.5: Biểu đồ biểu thị giá trị BOD trong các mẫu phân tích ..................................52 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc MỞ ĐẦU 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nước đóng vai trò quan trọng trong môi trường sống của con người, con người sử dụng tài nguyên nước cho sinh hoạt hàng ngày, sử dụng nước trong các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, các kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội... Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Tại thành phố Hồ Chí Minh, sông Sài Gòn là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho mọi hoạt động của thành phố. Hiện nay, tình trạng nước sông Sài Gòn đang đối mặt với nguy cơ bị ô nhiễm nghiêm trọng, báo động nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nguồn nước sạch cung cấp cho mục đích sinh hoạt của người dân. Để hiểu rõ hơn về chất lượng nước sông Sài Gòn hiện nay. Tôi chọn đề tài “ khào sát hàm lượng DO và BOD ở một số điểm thuộc hệ thống sông Sài Gòn”. Hy vọng qua đề tài này giúp tôi và những người quan tâm hiểu rõ hơn về tình trạng nguồn nước sông Sài Gòn hiện nay và đóng góp một phần trong công tác bảo vệ tài nguyên quý giá này. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU  Phân tích hàm lượng DO trong nước sông.  Phân tích hàm lượng BOD trong nước sông. 3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU  Nghiên cứu tổng quan về nước.  Nghiên cứu các cơ sở lí luận của phương pháp nghiên cứu, phân tích DO và BOD trong nước.  Nghiên cứu loại nước cần khảo sát.  Nhận xét, phân tích, đánh giá kết quả hàm lượng DO và BOD sau khi đã làm thực nghiệm. 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU  Nước sông Sài Gòn. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Sử dụng phương pháp azide để phân tích lượng DO, BOD trong nước sông.  Sử dụng phương pháp chuẩn độ để khảo sát các ion gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích DO. 6. GIẢ THIẾT KHOA HỌC  Qua việc phân tích DO và BOD của nước sông, đánh giá chất lượng nước sông và hiệu quả của một số công trình đô thị hóa qua 2 chỉ tiêu này. 7. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI  Một số địa điểm của sông Sài Gòn: Cầu Bình Lợi, cầu Thị Nghè, ngã ba sông Sài Gòn giao với Kênh Tẻ, ngã ba sông Sài Gòn giao với rạch Bến Nghé, cầu Kênh Tẻ, cầu Nguyễn Văn Cừ. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC 1.1. NGUỒN NƯỚC VÀ PHÂN BỐ NƯỚC TRONG TỰ NHIÊN [1] Khối lượng toàn bộ nguồn nước trên trái đất ước tính được 1.454.000.000 km3 . Diện tích nước mặt bao phủ đến ¾ bề mặt trái đất. Hơn 97% lượng nước toàn cầu là nước mặn. Còn khoảng 3% là nước ngọt lại tập trung ở 2 cực nên trong lòng đất chỉ còn khoảng 1% ở sông, suối, ao, hồ, nước ngầm, băng tuyết…. Theo F.Sargent, tổng lượng nước trên thế giới được phân bố như sau: Biển và đại dương: 1.370.322.000 km3 Nước ngầm: 60.000.000 km3 Băng: 26.660.000 km3 Hồ nước ngọt: 125.000 km3 Hồ nước mặn: 105.000 km3 Khí ẩm trong đất: 75.000 km3 Hơi nước trong khí quyển: 14.000 km3 Nước sông: 1.200 km3 Tuyết lục địa: 250 km3 Như vậy chỉ khoảng 215.000 km3 tức là gần 1/7000 tổng lượng nước có vai trò quan trọng là bảo tồn sự sống trên hành tinh. 1.2. TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM [4] Việt Nam thuộc vào nhóm những nước có tài nguyên nước tại chỗ giàu có, hệ thống sông ngòi dày đặc và phân bố tương đối đồng đều, có khoảng 2500 sông có chiều dài từ 10km trở lên, hằng năm trên lãnh thổ Việt Nam tiếp nhận một lượng mưa trung bình là 634 tỉ m3 nước. Trong đó đi vào hình thành dòng chảy sông ngòi là 316 tỉ m3 nước. Trong toàn bộ dòng chảy sông ngòi thì dòng chảy sông chiếm 34% hay 107 tỉ m3 nước còn lại 66% là dòng chảy mặt hay 209 tỉ m3 nước. Dự trữ ẩm trong đất là 426 tỉ m3. Ngoài ra Việt Nam còn thu nhận nguồn nước ngoại lai từ Trung Quốc, Lào và Campuchia là 132,8 tỉ m3/năm. Lượng mưa trên lãnh thổ Việt Nam tuy lớn nhưng phân bố không đều tập trung chủ yếu trong các tháng mùa mưa (từ tháng 4 tháng 5 đến tháng 11). Do tài nguyên Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc nước phân bố không đều và dao động phức tạp theo thời gian nên việc khai thác và sử dụng nước gặp nhiều khó khăn. Nước trong lòng đất là một bộ phận quan trọng của tài nguyên nước của Việt Nam. Từ lâu đời nước dưới đất đã được sử dụng cho mục đích sinh hoạt và các hoạt động kinh tế khác. Trong tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp, nước dưới đất chiếm một tỉ lệ nhỏ bé so với nước mặt, khai thác sử dụng còn thô sơ nhưng đạt hiệu quả tốt nhất là những nơi bị khô hạn. Những cánh đồng bông, cà phê, hồ tiêu ở Tây Nguyên và một số nơi khác chủ yếu dựa vào nước dưới đất. Nhìn chung nước dưới đất ở Việt Nam phong phú và phân bố rộng rãi. Tài nguyên nước của Việt Nam bao gồm nước mặt và nước ngầm, trong việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước cần thấy rằng sự dư thừa và phân bố không đều trong năm của lượng mưa đã gây nhiều tai họa cho đời sống và sản xuất như lũ lụt, hạn hán. Đây là một khía cạnh môi trường cần quan tâm của tài nguyên nước ta. 1.3. Ý NGHĨA VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC [1] Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho trái đất, nước đảm bảo cho sự phát triển của nền văn minh nhân loại hiện tại cũng như trong tương lai: Nguồn cung cấp thực phẩm và nguyên liệu dồi dào… Nước được coi là nguồn “khoáng sản” đặc biệt vì tàng trữ một lượng năng lượng lớn, lại hòa tan nhiều chất phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người. 1.3.1. Vai trò của nước đối với sự sống Có thể nói ở đâu có nước là ở đó có sự sống và ngược lại: Con người mỗi ngày cần 1,83 lít nước để uống. Nước được hấp thụ thường xuyên để bù đắp lượng nước thoát qua da, phổi, thận. Nước giúp con người trao đổi vận chuyển thức ăn, tham gia vào phản ứng sinh hoá học và các mối liên kết, cấu tạo trong cơ thể. Nước giúp con người chống lại sự nóng bức, nếu cơ thể con người mất 12% lượng nước thì bị hôn mê và có thể chết. Có thể chữa bệnh bằng uống nhiều nước, tắm và uống nước khoáng nóng…. Nước có vai trò quan trọng trong sự sống của sinh vật, thường nước chiếm từ 60% đến 90% cơ thể sinh vật. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc Nước có trong toàn bộ các bộ phận của cơ thể sinh vật với các tỉ lệ khác nhau: Mô xương chứa ít nước hơn các mô cơ, mô máu chứa nhiều nước nhất. Nước là nguyên liệu cho cây quang hợp để tạo ra hợp chất hữu cơ. Nước là phương tiện vận chuyển chất hữu cơ và vô cơ trong cây, vận chuyển máu và chất dinh dưỡng ở động vật. Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hoà nhiệt độ cơ thể. Nước còn giữ vai trò quan trọng trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật. Nước là môi trường sống của nhiều loài sinh vật. 1.3.2. Vai trò của nước trong hoạt động sản xuất của con người Con người sử dụng nước phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như: Trong giao thông vận tải sử dụng hệ thống sông ngòi, kênh rạch, biển, vịnh để phát triển giao thông đường thủy. Dùng để tưới tiêu trong nông nghiệp: Ruộng lúa cấy 2 vụ thì cần một lượng nước ngọt 14- 25000 m3/ha. Cây trồng cần 5000 m3/ha. Hiện nay con người dành khoảng 80% nguồn nước ngọt để sản xuất nông nghiệp. Trong công nghiệp: Nước là nguồn nguyên liệu quan trọng không thể thay thế được: Nước làm lạnh động cơ, làm dung môi hòa tan các chất màu và các phản ứng hoá học.… Nước được sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày, nước được cung cấp cho sinh hoạt du lịch, ngoài ra còn được sử dụng làm phương tiện cho các hoạt động giải trí…. Bảng 1.1: Nhu cầu dùng nước trong xã hội [10] Đối tượng sử dụng Đơn vị Lít/ngày Trường học (không Học sinh 100 Bệnh viện Giường 250 Cơ quan hành chính Nhân viên 50 Rửa đường m2 1 Lò mổ súc vật Con 400 hồ bơi) Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc Bể bơi m2 160 Khách sạn Giường 500 Thợ cắt tóc Nhân viên 20 Cửa hàng ăn Khách 20 Rửa xe m2 180 Thương mại m2 2 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc CHƯƠNG 2. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC 2.1. Ô NHIỄM NƯỚC DO TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI [4] Khi con người bắt đầu trồng trọt, chăn nuôi thì đồng ruộng dần phát triển ở vùng đồng bằng màu mỡ, kề bên lưu vực các con sông. Cư dân ít nên nguồn tài nguyên rất dồi dào đối với các nhu cầu của họ. Khi cuộc cách mạng công nghiệp bắt đầu, các đô thị trở thành nơi tập trung dân cư đông đúc. Trong điều kiện dân số và sức sản xuất phát triển mạnh mẽ, các hoạt động của con người làm thay đổi các chu trình tự nhiên trong thuỷ quyển. Các nguồn nước có thể bị ô nhiễm do các hoạt động sau đây của con người. 2.1.1. Sinh hoạt của con người Trong các đô thị, nước thải sinh hoạt được tạo thành từ các khu dân cư, các công trình công cộng. Đặc điểm nước thải sinh hoạt đô thị là hàm lượng các chất hữu cơ không bền vững tính theo BOD 5 cao, là môi trường cho các loài vi khuẩn gây bệnh. Trong nước thải chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng, có khả năng gây hiện tượng phì dưỡng trong nguồn nước. 2.1.2. Các hoạt động công nghiệp Thành phần nước thải sản xuất của các nhà máy xí nghiệp rất đa dạng và phức tạp, phụ thuộc loại hình sản xuất, dây chuyền công nghệ, thành phần nguyên vật liệu, chất lượng sản phẩm… Trong nước thải sản xuất, ngoài các loại cặn lơ lửng, còn có nhiều loại tạp chất hoá học khác nhau: Các chất hữu cơ (axit, este, phenol, dầu mỡ, chất hoạt tính bề mặt…), các chất độc (xianua, arsen, thuỷ ngân, muối đồng…), các chất gây mùi, các loại muối khoáng và một số chất đồng vị phóng xạ. Dầu và các sản phẩm dầu có tác động nguy hiểm nhất đối với nguồn nước, chúng tạo thành màng mỏng trên mặt nước cản trở quá trình hoà tan oxy trong nguồn nước. Ngoài ra các sản phẩm dầu còn tạo thành các nhũ tương bền vững, tan một phần trong nước. Trong nước thải các nhà máy giấy ngoài các hợp chất hoá học Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc như kiềm, este, cồn, axit sunfuric… Còn có nhiều loại cặn và xơ sợi với hàm lượng rất lớn. Ví dụ hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải công ty Giấy Bãi Bằng (Phú Thọ) là 130 ÷ 400mg/l, trong đó lượng xơ sợi gần 100mg/l. Các tạp chất rắn này lắng đọng tại vùng cống xả nước thải vào sông hồ, gây nên lên men yếm khí và gây ra tình trạng thiếu hụt oxy nghiêm trọng trong nguồn nước. Các loại muối kim loại nặng hoà tan trong nước, theo con đường của chuỗi thức ăn xâm nhập vào cơ thể sống trong nguồn nước, chúng cản trở quá trình sinh hoá của cơ thể sinh vật. 2.1.3. Các hoạt động nông nghiệp Nước từ đồng ruộng và nước thải từ các chuồng trại chăn nuôi gây nhiễm bẩn đáng kể cho sông hồ. Thành phần khoáng chất trong nước dẫn từ hệ thống tiêu thuỷ phụ thuộc vào đặc tính đất, chế độ tưới, cấu tạo hệ thống tiêu… Lượng muối hoà tan trong nước có thể từ 1 đến 200 tấn/ha. Do việc sử dụng phân bón hoá học, một lượng lớn chất dinh dưỡng nitơ và photpho có thể trôi vào nguồn nước gây nên hiện tượng phì dưỡng trong nước. Các loại thuốc trừ sâu DDT, Andrin, Endosunphan, các loại thuốc diệt cỏ axit phenoxiaxetic, các loại thuốc diệt nấm hexaclrobenzen, pentaclorophennol… Là các chất bền vững, tốc độ phân huỷ trong nước rất chậm. Chúng có thể tích tụ trong bùn, tích tụ trong cơ thể thuỷ sinh vật, tan trong mỡ động vật nước… Số lượng DDT thường bài tiết ra ít hơn so với mức thu vào. Vì thế tuy nồng độ DDT trong nước thấp nhưng theo chuỗi thức ăn, sẽ tăng hàng ngàn lần trong các sinh vật bậc cao. 2.1.4. Hồ chứa nước và các hoạt động thuỷ điện Xây dựng các đập thuỷ điện có ý nghĩa lớn về mặt năng lượng và góp phần điều hoà dòng chảy, cung cấp nước. Nhưng mặt khác nó làm thay đổi chế độ dòng chảy ở hạ du, khả năng tự làm sạch ở sông bị giảm, nguy cơ nhiễm mặn tăng lên. Ngoài ra còn rất nhiều nhu cầu khác về nước: Giao thông vận tải, giải trí… Ước tính ¼ số hoạt động giải trí ngoài gia đình đều hướng về nước (bơi lội, đua thuyền, Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc câu cá, trượt băng…) các hoạt động này gây nên sự nhiễm bẩn nhất định đối với sông hồ. 2.2. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC DO YẾU TỐ TỰ NHIÊN Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan. Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố, khu công nghiệp, qua các khu chăn nuôi gia súc có thể chứa lượng lớn chất thải động vật… Kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ, hoặc các sản phẩm của các hoạt động phát triển của,sinh vật, vi sinh vật và xác chết của chúng gây ô nhiễm môi trường nước. 2.3. HIỆN TƯỢNG NƯỚC BỊ Ô NHIỄM [4] 2.3.1. Màu sắc Màu sắc của nước là biểu hiện của sự ô nhiễm. Nước tự nhiên sạch không màu, nếu nhìn sâu vào bề dày nước cho ta có cảm giác màu xanh nhẹ đó là do sự hấp thụ chọn lọc các bước sóng nhất định ánh sáng mặt trời. Ngoài ra màu xanh còn gây nên bởi sự hiện diện của tảo ở trạng thái lơ lửng. Màu xanh đậm, hoặc có váng trắng, đó là biểu hiện trạng thái thừa dinh dưỡng hoặc phát triển quá mức của thực vật nổi và sản phẩm phân huỷ thực vật chết. Nước có màu vàng bẩn do sự xuất hiện của axit humic. Nhiều loại nước thải của các nhà máy, công xưởng, lò mổ có nhiều màu sắc khác nhau. Nhiều loại màu sắc gây nên do hóa chất rất độc đối với sinh vật nước. 2.3.2. Mùi và vị Nước thải công nghiệp chứa nhiều hợp chất hóa học làm cho nước có vị không tốt và có màu đặc trưng, như các muối của sắt, mangan, clo tự do, hidrosunfua, các phenol và hidrocacbon không no. Các quá trình phân giải các chất hữu cơ, rong, tảo đều tạo nên những sản phẩm làm cho nước có vị khác thường. Mùi của nước là một đặc trưng quan trọng về mức độ ô nhiễm nước bởi các chất gây mùi như: Amoniac, phenol, clo tự do, các sunfua, các xianua… Mùi của nước cũng gắn liền với nhiều hợp chất hữu cơ như dầu mỡ, rong tảo và các chất hữu cơ đang phân rã. Một số vi sinh vật làm cho nước có mùi như động vật đơn bào Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc Dinobryon và tảo Volvox gây mùi tanh cá. Các sản phẩm phân huỷ protein trong nước gây mùi hôi thối. 2.3.3. Độ đục Một đặc trưng vật lí chủ yếu của nước thải sinh hoạt và các loại nước thải công nghiệp là độ đục lớn. Độ đục do các chât lơ lửng gây ra, những chất này có kích thước rất khác nhau, từ cỡ các hạt keo đến những thể phân tán thô. Nước bị đục là do lẫn bụi và các hóa chất công nghiệp, sự hoà tan và sau sau đó kết tủa các hóa chất ở dạng hạt rắn. Những hạt vật chất gây đục thường hấp phụ các kim loại độc và các vi sinh vật gây bệnh lên bề mặt của chúng. Mặt khác, độ đục lớn thì khả năng xuyên sâu của ánh sáng bị hạn chế nên quá trình quang hợp trong nước bị giảm nước trở nên yếm khí. 2.3.4. Nhiệt độ Nguồn gốc gây ô nhiễm nhiệt là do nước thải từ các bộ phận làm nguội của các nhà máy nhiệt điện, do việc đốt các nhiên liệu bên bờ sông hồ. Nước thải này có nhiệt độ cao hơn từ 10 – 15 oC so với nước đưa vào làm nguội ban đầu. Nhiệt độ nước tăng dẫn đến giảm hàm lượng oxy. Nhiệt độ tăng xúc tiến sự phát triển của các sinh vật phù du. Trong nước nóng ở ao hồ thường xảy ra hiện tượng “nở hoa” làm thay đổi màu sắc, mùi vị của nước. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc CHƯƠNG 3. HÓA HỌC NƯỚC SÔNG 3.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG [5] Thành phần hóa học của nước sông được quyết định bởi đặc tính vốn có của con sộng ấy. Đặc tính ấy bao gồm các yếu tố sau: Nguồn nước cung cấp cho sông, cấu tạo địa chất, khí tượng, thuỷ văn, tốc độ dòng chảy…. Ngoài ra, thành phần hóa học của nước sông còn được quyết định một phần bởi thái độ của con người trong quá trình sử dụng nước sông. Ở từng khu vực nhất định thì thành phần hóa học nước sông tương đối đồng đều do nước chảy liên tục khả năng trộn lẫn các chất rất cao. Còn sự biến đổi thành phần hóa học của cả con sông thì rất phức tạp vì sông chảy qua rất nhiều khu vực mà ở đó cả thổ nhưỡng, khí tượng thủy văn, khí hậu… Đều rất khác nhau. 3.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CHỦ YẾU CỦA NƯỚC SÔNG Gồm các hợp chất hữu cơ, vô cơ có thể tồn tại trong nước dưới dạng: Ion hay hòa tan. Các ion trong môi trường nước: Các axit, bazơ và muối hòa tan trong nước tạo nên các ion mà thành phần của nó thể hiện trong các bảng sau: Bảng 3.1: Các ion đa lượng có mặt trong nước [1] Thành phần Nước biển Sông và hồ Nồng độ mg/l Nồng độ mg/l Cl- 19340 8 Na+ 10770 6 SO 4 2- 710 11 Mg2+ 194 4 Ca2+ 412 15 K+ 399 2 HCO 3 - 140 58 Br- 65 - Sr2+ 9 - Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc Bảng 3.2: Các ion vi lượng trong môi trường nước [1] Thành phần Nước biển Sông và hồ Nồng độ mg/l Nồng độ mg/l B 4500 10 Si 5000 13000 F 1400 100 N 250 230 P 35 20 Mo 11 1 Zn 5 20 Fe 3 670 Cu 3 7 Mn 2 7 Ni 2 0,3 Al 1 0 3.3. ĐỘNG THÁI CỦA CÁC CHẤT KHÍ HÒA TAN VÀ CỦA ION H+ 3.3.1. Động thái của các khí hòa tan Hàm lượng của khí hoà tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố: • Bản chất của chất khí. • Nhiệt độ của nước. • Cường độ của các quá trình quang hợp trong nước. • Thành phần của các nguồn nước bổ sung cho sông. • Áp suất riêng phần của các chất khí trên bề mặt nước. Thông thường hàm lượng oxy trong nước sông không vượt quá 15 mg/l và hàm lượng CO 2 không quá 30mg/l. + Khí oxy: Hàm lượng oxy trong nước sông phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Cô Trần Thị Lộc Nhìn chung về mùa hạ, hàm lượng oxy trong nước sông vào khoảng 6 – 8 mg/l vì nhiệt độ cao. Về mùa đông, hàm lượng oxy vào khoảng 8 – 12 mg/l vì nhiệt độ của nước thấp. Hàm lượng này còn phụ thuộc vào sinh vật sống trong nước và khí hậu của khu vự sông chảy qua. + Khí CO 2 : Động thái của khí CO 2 trong nước sông tương tự như động thái của oxy. Về mùa đông, hàm lượng CO 2 cao vì vi sinh vật trong nước ít hoạt động nên lượng CO 2 được tiêu thụ ít, đồng thời nguồn nước cung cấp cho nước sông về mùa đông là nước ngầm thường có nhiều khí CO 2 . Về mùa hạ, nhiệt độ cao, hoạt động của các sinh vật nhiều nên hàm lượng CO 2 giảm nhiều, chỉ vào khoảng 1 – 3 mg/l, thậm chí có lúc không còn CO 2 trong nước, nên sinh vật phải lấy CO 2 trong không khí. 3.3.2 Động thái của ion H+ Hàm lượng ion H+ trong nước sông phụ thuộc nhiều vào mùa vụ. Giá trị pH của hầu hết các con sông trong mùa đông từ 6,8 – 7,8 còn trong mùa hạ cao hơn từ 7,8 – 8,8. Các con sông được bổ sung bằng nguồn nước của các đầm lầy thì thường có pH thấp (pH<6). Các con sông ở khu vực nhiệt đới vào mùa hạ độ pH có thể tăng lên đến 9. 3.4. CÁC CHẤT RẮN Các chất rắn bao gồm các thành phần vô vơ, hữu cơ và sinh vật được phân thành 2 loại dựa vào kích thước: Chất rắn không thể lọc được: Là loại có đường kính ≤ 10-6 m ví dụ: chất rắn dạng keo, chất rắn hòa tan (các ion và phân tử hoà tan). Chất rắn có thể lọc: Loại này có đường kính > 10-6 m ví dụ như: tảo, hạt bùn, sạn….