Lêi c¶m ¬n!
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới thầy Nguyễn Mậu Thành, người
đã rất tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận này,
đồng thời đã bổ sung nhiều kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm quý báu cho tôi
trong hoạt động nghiên cứu khoa học.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô Trường Đại học Quảng Bình,
đặc biệt là quý thầy cô bộ môn Hóa học trong khoa Khoa học Tự nhiên đã giảng dạy
và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và tạo mọi điều kiện về cơ sở vật
chất cũng như thời gian để giúp tôi hoàn thành bài khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ và nhân viên Trung tâm Kỹ thuật Đo
lường Thử nghiệm – Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quảng Bình, đặc biệt
là ThS. Trần Xuân Tuấn đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá
trình thực hiện khóa luận.
Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, tập thể lớp ĐHSP
Hoá học K53 đã động viên và giúp đỡ tôi trong
quá
trình học tập và hoàn thành tốt
khóa luận này.
Trân trọng cảm ơn!
Quảng Bình, ngày
tháng 06 năm 2015
SINH VIÊN
Hoàng Thị Cẩm Chương
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................1
DANH MỤC CÁC BẢNG ...............................................................................................2
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................................3
MỞ ĐẦU..........................................................................................................................4
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .......................................................................6
1.1. SƠ LƯỢC VỀ XÃ LỘC NINH ............................................................................. 6
1.2. KHÁI QUÁT VỀ NƯỚC VÀ Ô NHIỄM NƯỚC .................................................. 6
1.2.1 Định nghĩa .......................................................................................................... 6
1.2.2 Tính chất và các chỉ tiêu về chất lượng nước ....................................................... 9
1.3. TÁC HẠI CỦA NƯỚC BỊ NHIỄM SẮT VÀ MANGAN ................................... 16
1.3.1. Khái niệm ........................................................................................................ 16
1.3.2. Tác hại của nước bị nhiễm sắt và mangan đến sức khỏe con người .................. 16
1.4. KHÁI QUÁT VỀ SẮT........................................................................................ 17
1.4.1. Tính chất lí học ................................................................................................ 18
1.4.2.Tính chất hóa học.............................................................................................. 18
1.4.3. Trạng thái tự nhiên ........................................................................................... 19
1.5. KHÁI QUÁT VỀ MANGAN.............................................................................. 19
1.5.1. Tính chất vật lí ................................................................................................. 19
1.5.2. Tính chất hóa học .............................................................................................. 20
1.6. PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ .............................................. 20
1.6.1. Cơ sở lí thuyết.................................................................................................. 20
1.6.2. Đối tượng chính và phạm vi áp dụng................................................................ 20
1.6.3. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử ................................................................. 21
1.6.4. Nguyên tắc của phương pháp và thiết bị của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ... 22
1.6.5. Cường độ vạch phổ .......................................................................................... 24
1.6.6. Cấu trúc vạch phổ ............................................................................................ 26
1.6.7. Ưu và nhược điểm của phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ............................ 27
1.6.8. Các kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu ....................................................................... 27
1.6.9. Một số yếu tố ảnh hưởng trong phép đo AAS .................................................. 29
1.7. MÁY QUANG PHỔ HẤP THỤ NGHUYÊN TỬ ............................................... 30
1.8. PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG BẰNG AAS ......................................................... 31
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM ............................................................33
2.1. THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ .................................................................................. 33
2.2. HÓA CHẤT........................................................................................................ 33
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 33
2.3.1. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................... 33
2.3.2. Chuẩn bị mẫu ................................................................................................... 33
2.3.3. Ghi chép lập hồ sơ mẫu khi lấy ........................................................................ 34
2.3.4. Xử lý sơ bộ, quản lí và bảo quản mẫu phân tích ............................................... 36
2.4. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM .......................................................................... 37
2.5. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ........................................................................... 38
2.6. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG ....................................................................... 38
2.7. KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................. 39
2.7.1. Độ đúng ........................................................................................................... 39
2.7.2. Độ lặp lại ......................................................................................................... 39
2.7.3. Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) và độ nhạy ... 40
2.8. XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM .................................................................... 40
2.8.1. Tính sai số........................................................................................................ 40
2.8.2. Phân tích kết quả bằng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA
một chiều).................................................................................................................. 41
2.9. CÁCH TIẾN HÀNH ĐO ĐỘ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ CỦA SẮT VÀ
MANGAN THEO PHƯƠNG PHÁP F-AAS ............................................................. 43
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................45
3.1. ĐO GIÁ TRỊ pH CỦA CÁC MẪU NƯỚC GIẾNG Ở HAI ĐỢT LẤY MẪU .... 45
3.2. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN, KHẢO SÁT GIỚI HẠN PHÁT HIỆN, GIỚI
HẠN ĐỊNH LƯỢNG ................................................................................................ 46
3.2.1. Xây dựng đường chuẩn trong phép đo sắt và mangan....................................... 46
3.2.2. Khảo sát giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của các phép đo ................ 47
3.3. KHẢO SÁT SƠ BỘ HÀM LƯỢNG SẮT VÀ MANGAN TRONG MẪU NƯỚC .... 48
3.4. ĐÁNH GIÁ ĐỘ LẶP LẠI VÀ ĐỘ ĐÚNG CỦA PHÉP ĐO ............................... 49
3.5. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT VÀ MANGAN TRONG NƯỚC GIẾNG ....... 51
3.6. ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH HÀM LƯỢNG SẮT VÀ MANGAN TRONG NƯỚC
GIẾNG ...................................................................................................................... 52
3.6.1. Đánh giá hàm lượng sắt và mangan trong nước giếng sinh hoạt tại thời điểm
khảo sát ..................................................................................................................... 52
3.6.2. So sánh hàm lượng sắt và mangan trên hai khu vực xã Lộc Ninh ..................... 53
3.6.3. So sánh hàm lượng Me trong mẫu nước giếng ở xã Lộc Ninh với các địa điểm
khác trong và ngoài tỉnh Quảng Bình ......................................................................... 53
3.6.4. So sánh hàm lượng sắt và mangan trong nước giếng với tiêu chuẩn nước sinh
hoạt của Việt Nam ..................................................................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................................56
1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 56
2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................... 57
PHỤ LỤC ................................................................................................................................P1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Tên
Viết tắt
Sắt
Fe
Mangan
Mn
Sắt, mangan
Me
Độ lệch chuẩn tương đối
RSD
Giới hạn phát hiện
LOD
Giới hạn định lượng
LOQ
Phần triệu
ppm
Quang phổ hấp thụ nguyên tử
AAS
Quang phổ hấp thụ ngọn lửa
F-AAS
Độ thu hồi
Rev
1
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Sự xen lẫn và sự trùng vạch của các nguyên tố ..........................................30
Bảng 2.1. Thời gian lấy mẫu nước giếng tại xã Lộc Ninh ..........................................34
Bảng 2.2. Thông tin về các mẫu nước giếng thuộc xã Lộc Ninh ...............................35
Bảng 2.3. Đặc điểm tình hình giếng ............................................................................35
Bảng 2.4. Điều kiện đo F-AAS xác định sắt và mangan trong mẫu nước giếng .......38
Bảng 2.5. Hàm lượng Me theo yếu tố khảo sát ...........................................................41
Bảng 2.6. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều ............................................................42
Bảng 3.1. Giá trị pH của 8 giếng nước ở 2 đợt lấy mẫu .............................................45
Bảng 3.2. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ A vào nồng độ sắt ........................................46
Bảng 3.3. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ A vào nồng độ mangan................................47
Bảng 3.4. Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ tính từ phương trình chuẩn A = b.C + a.....48
Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng sắt và mangan trong các mẫu nước ............48
Bảng 3.6. Kết quả xác định độ lặp lại của sắt và mangan trong các mẫu nước .........49
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá độ đúng của phương pháp AAS xác định sắt và mangan
trong mẫu nước giếng ...................................................................................................50
Bảng 3.8. Kết quả xác định hàm lượng sắt và mangan trong các mẫu nước giếng ...51
Bảng 3.9. Các giá trị so sánh Ftính và Fbảng....................................................................52
Bảng 3.10. Kết quả so sánh hàm lượng sắt và mangan theo 2 đợt lấy mẫu ...............53
Bảng 3.11. Hàm lượng sắt và mangan trong mẫu nước tại một số khu vực trong và
ngoài tỉnh Quảng Bình..................................................................................................54
Bảng 3.12. Kết quả so sánh hàm lượng sắt và mangan với tiêu chuẩn nước uống....54
2
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Quá trình hấp thụ, phát xạ và huỳnh quang của một nguyên tử ................22
Hình 1.2: Sơ đồ khối của phổ kế hấp thụ nguyên tử (F-AAS) dùng ngọn lửa ..........22
Hình 1.3: Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ A và nồng độ Cx ............................25
Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử ............................................30
Hình 1.5: Hệ thống máy hấp thu nguyên tử AAS của hãng Varian ..........................31
Hình 2.1: Sơ đồ chung về QA/QC trong lấy mẫu và phân tích .................................37
Hình 2.2: Quy trình xử lý mẫu, phân tích xác định hàm lượng sắt và mangan trong
mẫu nước giếng bằng phương pháp AAS ....................................................................38
Hình 3.1: Đo độ pH của các mẫu nước giếng.............................................................45
Hình 3.2: Đường chuẩn xác định sắt trong mẫu nước giếng......................................46
Hình 3.3: Đường chuẩn xác định mangan trong mẫu nước giếng .............................47
Hình 3.4: Kết quả xác định sắt và mangan trong nước giếng sinh hoạt ....................51
Hình 3.5: Kết quả hàm lượng Me trong 16 mẫu nước của 8 giếng ...........................52
3
MỞ ĐẦU
Nước là tài nguyên vô cùng quan trọng đối với mọi sự sống trên trái đất, là cơ sở
cho sự sống của mọi sinh vật. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của khoa học công
nghệ, quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ nhu cầu của con người ngày càng được
nâng cao, cuộc sống ngày càng cải thiện. Kéo theo đó là các vấn đề ô nhiễm môi
trường, ô nhiễm nguồn nước ngày càng nghiêm trọng do chất thải của các nhà máy, xí
nghiệp, công trình đô thị thải ra môi trường chưa qua xử lý, các chất thải rắn do con
người sử dụng trong sinh hoạt hàng ngày không được thu gom để xử lý triệt để đã làm
ô nhiễm và ảnh hưởng đến chất lượng của các nguồn nước ngầm. Chúng ta đã và đang
sử dụng nguồn nước ngầm này để phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt của mình. Vì vậy
vấn đề sức khỏe của con người đang bị đe dọa nghiêm trọng nếu như chất lượng nước
không được đảm bảo [1, 4, 6]. Đặc biệt, ở những khu vực gần các khu công nghiệp,
các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản thì tỉ lệ nước bị nhiễm kim loại
nặng là rất cao. Nước bị nhiễm kim loại nặng sẽ gây hại nghiêm trọng đến sự sống của
mọi sinh vật, kim loại nặng tích luỹ theo chuỗi thức ăn thâm nhập vào cơ thể người
gây ra nhiều bệnh tật hiểm nghèo cho con người như ung thư, các bệnh về hệ xương,
hệ tiêu hóa, hệ bài tiết,…Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào
nước ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác [7].
Sắt và mangan là một trong những nguyên tố vi lượng quan trọng trong cơ thể
con người. Sắt tham gia cấu tạo nên huyết cầu tố (Hb), cần thiết cho việc vận chuyển
oxi và cacbonic trong máu. Ngoài ra, sắt còn là thành phần của một số enzym như:
cytochrom trong cơ chế sinh nhiệt và các loại enzyme của hệ thống miễn dịch. Sắt
cũng là thành phần cấu tạo của một số loại protein và enzyme, có vai trò trong quá
trình giải phóng năng lượng khi oxy hóa các chất dinh dưỡng và ATP. Nếu thiếu sắt
con người sẽ cảm thấy mệt mỏi, giảm khả năng tập trung, rụng tóc, đau đầu. Ngược lại
khi cơ thể hấp thụ quá nhiều sắt sẽ gây hiện tượng giận dữ, viêm khớp, táo bón [1].
Tương tự sắt, mangan duy trì hoạt động của một số men quan trọng, tăng cường quá
trình tạo xương và mô, ảnh hưởng đến sự tạo thành hoocmon tuyến yên, vitamin B1 và
vitamin C cần thiết cho quá trình tổng hợp protein, làm giảm lượng đường trong máu nên
tránh được bệnh tiểu đường. Hàm lượng cho phép đối với người trưởng thành khoảng 2 –
5 mg mỗi ngày (được cung cấp từ thực phẩm, nước uống). Nếu thiếu hụt mangan sẽ làm
giảm quá trình đông máu và tăng lượng cholestorol, ảnh hưởng đến sự chuyển giao thông
tin di truyền. Sự chuyển hóa Mn bất thường có thể gây ra bệnh tiểu đường, bệnh béo
phì...Tuy nhiên, nếu hàm lượng mangan vượt quá mức cho phép sẽ dẫn đến hiện tượng
ngộ độc, gây rối loạn hoạt động thần kinh với biểu hiện rung giật kiểu Parkinson [1].
4
Đối với nước cũng vậy, khi hàm lượng sắt và mangan trong nước cao sẽ làm cho
nước có mùi tanh khó chịu và có nhiều cặn bẩn màu vàng, màu nâu đen. Khi con
người sử dụng nước có hàm lượng sắt và mangan vượt ngưỡng cho phép sẽ gây ảnh
hưởng xấu đến sức khỏe.
Việc xác định, đánh giá hàm lượng sắt và mangan trong nước có tính quyết
định đến về vấn đề ô nhiễm môi trường nước và sức khỏe con người. Trên thế
giới cũng như trong nước ta đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này
như: phân tích, đánh giá hàm lượng sắt và mangan trong nước giếng ở khu vực
nam Lệ Thủy – Quảng Bình; nghiên cứu sự ô nhiễm mangan trong nước và sự
tích lũy trong cơ thể người dân tại xã Thượng Cát, huyện Từ Liêm, Hà Nội…
Do đặc thù về điều kiện tự nhiên và điều kiện xã hội mà mỗi đề tài lại mang tính
đặc thù riêng của từng địa phương, địa bàn.
Tuy thành phố Đồng Hới đã có nhà máy nước sạch và cung cấp nước đến đại đa
số người dân nhưng ở một số khu vực ven thành phố thì chủ yếu vẫn sử dụng nước
giếng để sinh hoạt. Cụ thể như ở xã Lộc Ninh - Tp. Đồng Hới - tỉnh Quảng Bình có
khoảng 60% hộ dân đang sử dụng nước giếng (giếng đào và giếng khoan) (theo thống
kê đầu năm 2015) mà chưa biết chất lượng nước giếng có đảm bảo hay không.
Nhằm mục đích vận dụng kết hợp kiến thức mình đã học và công nghệ kỹ thuật
hiện đại vào thực tiễn để giúp người dân nơi tôi đang sinh sống biết được nguồn nước
mình đang sử dụng có chất lượng như thế nào, góp phần phục vụ cho vấn đề an toàn
chất lượng nước, bảo vệ sức khỏe con người. Từ các lí do đó chúng tôi chọn đề tài:
“Xác định, đánh giá hàm lượng sắt và mangan trong các mẫu nước giếng sinh hoạt
tại một vài hộ dân trên địa bàn xã Lộc Ninh – Đồng Hới – Quảng Bình”, làm khóa
luận tốt nghiệp cho mình.
5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. SƠ LƯỢC VỀ XÃ LỘC NINH [34]
Lộc Ninh là xã trực thuộc thành phố nằm ở phía bắc của thành phố Đồng Hớitỉnh Quảng Bình. Xã Lộc Ninh được thành lập năm 1986, có mã hành chính là 18886.
Vị trí địa lí cụ thể của xã Lộc Ninh trên bản đồ là 17030’24”B – 106035’14”Đ, phía
Bắc giáp với huyện Bố Trạch, phía Đông giáp với xã Quang Phú, phía Tây giáp với
đường Hồ Chí Minh, phía Nam giáp với phường Bắc Lý - thành phố Đồng Hới và phía
Đông Nam giáp với phường Hải Thành – nơi có di chỉ Bàu Tró có người Việt cổ sinh
sống cách đây khoảng 5000 năm. Xã Lộc Ninh được hình thành từ các làng Phú Xá,
Hữu Cung, Lộc Đại. Thời phong kiến các làng này thuộc tổng Thuận Lý huyện Phong
Đăng, sau đổi thành huyện Quảng Ninh thuộc tỉnh Quảng Bình. Lộc Ninh là vùng đất
vừa có gò đồi vừa có đồng bằng, đồng thời gần với biển nên có địa hình và thổ nhưỡng
khá phong phú. Dải đồi xã Lộc Ninh vắt ngang từ đông sang tây, cao hơn đồng ruộng
khoảng 6 - 7m và đất đai vùng đồi chủ yếu là đất cao lanh.
Xã Lộc Ninh là cửa ngõ của thành phố Đồng Hới khi đi từ Bắc vào Nam, là nơi
có sân bay Đồng Hới – một công trình đăc biệt quan trọng của tỉnh.
Xã Lộc Ninh có diện tích là 13,41 km2 và dân số của xã là 8151 người (theo
thống kê năm 2011) với khoảng 1800 hộ dân, xã được chia thành 16 thôn (từ thôn 1
đến thôn 16). Mật độ dân cư ở xã Lộc Ninh đạt 500 người/km² phân bố không đồng
đều, tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng gần trục đường quốc lộ 1A còn khu vực đồi núi
thưa dân.
Theo thống kê thực tế của xã thì tính đến năm 2015, trên toàn xã chỉ khoảng dưới
40% hộ dân dùng nước máy, còn lại đa số dùng nước giếng khoan và giếng đào. Đặc
biệt, trên địa bàn của xã có nhiều nhà máy, xí nghiệp, doanh nghiệp đang hoạt động
như nhà máy gạch men cosevco, nhà máy nhôm, nhà máy khai thác đất cao
lanh,…phân bố gần khu dân cư.
1.2. KHÁI QUÁT VỀ NƯỚC VÀ Ô NHIỄM NƯỚC
1.2.1 Định nghĩa [5, 8, 16, 26, 27]
- Nước là gì?
Nước là một hợp chất hóa học của ôxy và hiđrô, có công thức hóa học là H2O. Nước
là phân tử phân cực có momen lưỡng cực cao. Các phân tử nước thường không tồn tại
riêng rẽ mà tạo thành từng nhóm phân tử bởi liên kết hiđrô. Riêng với nước đá thì mỗi
phân tử nước đá được bao quanh bởi 4 phân tử nước đá khác tạo thành cấu trúc tứ diện.
6
Với các tính chất lí hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất
thường của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học
và trong đời sống. 70% diện tích của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng
lượng nước trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống.
Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật. Con
người có thể nhịn đói từ 40-45 ngày mà vẫn sống nhưng sẽ bị chết chỉ sau 4 ngày nhịn
khát, vì cơ thể người có khoảng 60-65% là nước, nếu mất 12% nước của cơ thể sẽ bị
hôn mê và có thể chết.
Cuộc sống trên Trái Đất bắt nguồn từ trong nước. Tất cả các sự sống trên Trái
Đất đều phụ thuộc vào nước và vòng tuần hoàn nước.
Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu và là nguyên nhân tạo ra thời tiết.
Năng lượng mặt trời sưởi ấm không đồng đều các đại dương đã tạo nên các dòng hải
lưu trên toàn cầu.
Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các
quá trình sinh hóa cơ bản như quang hợp.
Lượng nước trên Trái Đất có khoảng 1,38 tỉ km³. 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 km³) 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.
Nước được sử dụng trong công nghiệp từ lâu như là nguồn nhiên liệu (cối xay
nước, máy hơi nước, nhà máy thủy điện), như là chất trao đổi nhiệt.
Nhà triết học người Hi Lạp Empedocles đã coi nước là một trong bốn nguồn
gốc tạo ra vật chất (bên cạnh lửa, đất và không khí). Nước cũng nằm trong ngũ
hành của triết học cổ Trung Hoa.
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng cho tất cả các sinh vật trên Trái
đất. Nếu không có nước thì chắc chắn không có sự sống xuất hiện trên Trái đất, thiếu
nước thì cả nền văn minh hiện nay cũng không tồn tại được. Từ xưa, con người đã biết
đến vai trò quan trọng của nước; các nhà khoa học cổ đại đã coi nước là thành phần cơ
bản của vật chất và trong quá trình phát triển của xã hội loài người thì các nền văn
minh lớn của nhân loại đều xuất hiện và phát triển trên lưu vực của các con sông lớn
như: nền văn minh Lưỡng Hà ở Tây Á nằm ở lưu vực hai con sông lớn là Tigre và
Euphrate (thuộc Irak hiện nay); nền văn minh Ai Cập ở hạ lưu sông Nin; nền văn
minh sông Hằng ở Ấn Ðộ; nền văn minh Hoàng Hà ở Trung Quốc; nền văn minh sông
Hồng ở Việt Nam ...
7
- Các nguồn cung cấp nước:
Nước trên hành tinh của chúng ta phát sinh từ 3 nguồn: bên trong lòng đất, từ các
thiên thạch ngoài quả đất mang vào và từ tầng trên của khí quyển; trong đó thì nguồn
gốc từ bên trong lòng đất là chủ yếu. Nước có nguồn gốc bên trong lòng đất được hình
thành ở lớp vỏ giữa của quả đất do quá trình phân hóa các lớp nham thạch ở nhiệt độ cao
tạo ra, sau đó theo các khe nứt của lớp vỏ ngoài nước thoát dần qua lớp vỏ ngoài thì biến
thành thể hơi, bốc hơi và cuối cùng ngưng tụ lại thành thể lỏng và rơi xuống mặt đất.
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên (thường
gọi là nước thô) từ nước mặt, nước ngầm, nước biển.
Nước mặt là nước sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt
được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại
dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường
xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:
+ Chứa khí hoà tan, đặc biệt là oxy.
+ Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước trong các ao, đầm, hồ,
chứa ít chất rắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo).
+ Có hàm lượng chất hữu cơ cao.
+ Có sự hiện diện của nhiều loại tảo.
+ Chứa nhiều vi sinh vật.
Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, là nước ngọt được chứa trong các lỗ
rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng ngậm nước bên
dưới mực nước ngầm. Đôi khi người ta còn phân biệt nước ngầm nông, nước ngầm sâu
và nước chôn vùi. Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm
qua. Do vậy nước chảy qua các tầng địa tầng chứa cát hoặc granit thường có tính axit và
chứa ít chất khoáng. Khi chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và
độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra, các đặc trưng chung của nước ngầm là:
+ Độ đục thấp.
+ Nhiệt độ và thành phần hoá học tương đối ổn định.
+ Không có oxy, nhưng có thể chứa nhiều khí H2S, CO2,...
+ Chứa nhiều chất khoáng hoà tan, chủ yếu là sắt, mangan, canxi, magie, flo.
+ Không có sự hiện diện của vi sinh vật.
Nước biển: Thường có độ mặn rất cao. Hàm lượng muối trong nước biển thay
đổi tuỳ theo vị trí địa lý: khu cửa sông, gần hay xa bờ. Ngoài ra nước biển thường có
nhiều chất lơ lửng, chủ yếu là các phiêu sinh động - thực vật.
- Ô nhiễm nước là gì?
8
Ô nhiễm nước là sự thay đổi về tính chất và thành phần của nước, có hại cho
cuộc sống sinh hoạt bình thường của con người và sinh vật bởi sự có mặt của một hay
nhiều hóa chất lạ vượt quá ngưỡng chịu đựng của sinh vật.
Hiến chương Châu Âu về nước đã định nghĩa ô nhiễm nước:
"Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước,
làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp,
nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã".
Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi
trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng.
Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: quá trình thải các chất độc hại chủ yếu
dưới dạng lỏng hoặc rắn như: các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao
thông vào môi trường nước.
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước:
ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các
tác nhân vật lý.
1.2.2 Tính chất và các chỉ tiêu về chất lượng nước [18, 28]
a) Các chỉ tiêu lý học
+ Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu.
Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầu tiêu thụ.
Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Ví dụ: Ở miền Bắc
Việt Nam, nhiệt độ nước thường dao động từ 13 – 340C, trong khi đó nhiệt độ trong
các nguồn nước mặt ở miền Nam tương đối ổn định hơn (26 – 290C).
+ Độ màu
Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan
không hoà tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn gây ra màu vàng, còn các loại
thuỷ sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt
hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen. Đơn vị đo độ màu thường dùng là
platin – coban. Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200PtCo. Độ màu biểu
kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng
phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước (do các chất hoà tan tạo
nên) phải dùng các biện pháp hoá lý kết hợp.
+ Độ đục
Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như
các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật,...khả năng truyền ánh sáng bị
9
giảm đi. Nước có dộ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo độ đục
thường là mg SiO2/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau.
Nước mặt thường có độ đục 20-100 NTU, mùa lũ có khi cao đến 500-600 NTU. Nước
cấp cho ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5 NTU.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước.
+ Mùi vị
Mùi vị trong nước thường do các hợp chất hoá học, chủ yếu là các hợp chất hữu
cơ hay các sản phẩm từ các quá trình phân huỷ vật chất gây nên. Nước thiên nhiên có
thể có mùi đất, mùi tanh, mùi thối. Nước sau khi tiệt trùng với các hợp chất clo có thể
bị nhiễm mùi clo hay clophenol. Tuỳ theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng
hoà tan, nước có thể có các vị mặn, ngọt, chát, đắng,...
+ Độ nhớt
Độ nhớt là đại lượng biểu thị sự ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển
giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy
nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các
muối hoà tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng.
+ Độ dẫn điện
Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 200C có độ dẫn điện là 4,2µS/m
(tương ứng điện trở 23,8MΩ/cm). Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất
khoáng hoà tan trong nước và dao động theo nhiệt độ. Thông số này thường được
dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khoáng hoà tan trong nước.
+ Tính phóng xạ
Tính phóng xạ của nước là do sự phân huỷ các chất phóng xạ trong nước tạo nên.
Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán
phân huỷ rất ngắn nên nước thường vô hại. Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ từ
nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn cho phép.
Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ α và β thường được dùng để xác định tính
phóng xạ của nước. Các hạt α bao gồm 2 proton và 2 nơtron có năng lượng xuyên thấu
nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hoá, gây tác hại
cho cơ thể do tính ion hoá mạnh. Các hạt β có khả năng xuyên thấu mạnh hơn, nhưng
dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể.
b) Các chỉ tiêu hoá học
+ Độ pH
pH là chỉ số đo độ hoạt động (hoạt độ) của các ion hiđrô (H+) trong dung dịch và vì
vậy là độ axít hay bazơ của nó. Trong các hệ dung dịch nước, độ hoạt động của ion
10
hiđrô được quyết định bởi hằng số điện ly của nước (Kw = 1,011×10−14 ở 25 °C) và
tương tác với các ion khác có trong dung dịch. Các dung dịch có độ pH xấp xỉ 7 là dung
dịch trung hòa, các dung dịch có pH nhỏ hơn 7 là được coi là có tính axit và lớn hơn 7
thì có tính bazơ. Có 2 phương pháp phổ biến dùng để xác định độ pH của dung dịch là
dùng thang đo pH và dùng máy đo pH. Đối với thang đo pH màu sắc của các chất chỉ thị
pH có thể được chia làm 14 thang bậc thông dụng (thang pH). Việc sử dụng thang đo
pH rất tiện dụng. Tuy nhiên, việc sử dụng thang đo pH chỉ cho kết quả tương đối và nằm
trong một khoảng pH nhất định. Nếu sử dụng máy đo pH thì cho ra kết quả nhanh và
chính xác hơn, thích hợp cho những trường hợp yêu cầu độ pH chính xác cao. Từ những
lí luận trên thì trong bài khóa luận này, tôi chọn phương pháp sử dụng máy đo pH.
Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hoà tan
trong nước. Ở độ pH < 5, tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số nguồn nước
có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hoà tan và một số loại khí như CO2, H2S tồn tại
ở dạng tự do trong nước. Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và
cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng. Ngoài ra khi tăng pH và có thêm
tác nhân oxy hoá, các kim loại hoà tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ
dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc.
- pH ảnh hưởng đến vị của nước.
- Nguồn nước có pH >7 thường chứa nhiều ion nhóm carbonate và
bicarbonate (do chảy qua nhiều tầng đất đá). Nguồn nước có pH < 7 thường chứa
nhiều ion gốc axit. Bằng chứng dễ thấy nhất liên quan giữa độ pH và sức khỏe của
người sử dụng là nó làm hỏng men răng.
- pH của nước có liên quan đến tính ăn mòn thiết bị, đường ống dẫn nước và
dụng cụ chứa nước. Đặc biệt, trong môi trường pH thấp, khả năng khử trùng của clo sẽ
mạnh hơn. Tuy nhiên, khi pH > 8,5 nếu trong nước có hợp chất hữu cơ thì việc khử
trùng bằng clo dễ tạo thành hợp chất trihalomethane gây ung thư.
- Ảnh hưởng của pH tới sức khoẻ: Trong nước uống, pH ảnh hưởng tới sức khoẻ,
đặc biệt ảnh hưởng đến hệ men tiêu hoá. Tuy nhiên tính axít (hay tính ăn mòn) của nước
có thể làm gia tăng các ion kim loại từ các vật chứa, gián tiếp ảnh hưởng xấu đến sức
khoẻ.
+ Độ kiềm
Độ kiềm toàn phần là tổng hàm lượng của các ion hyđrocacbonat (HCO3-),
hyđroxyl (OH-) và ion muối của các axit khác. Ở nhiệt độ nhất định, độ kiềm phụ
thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước.
11
Độ kiềm là một chỉ tiêu quan trọng trong công nghệ xử lý nước. Để xác định độ
kiềm thường dùng phương pháp chuẩn độ mẫu nước thử bằng axit clohydric.
+ Độ cứng
Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi và magiê có
trong nước. Trong kỹ thuật xử lý nước sử dụng ba loại khái niệm độ cứng:
Độ cứng toàn phần biểu thị tổng hàm lượng các ion canxi và magiê có trong
nước.
Độ cứng tạm thời biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca2+, Mg2+ trong các muối
cacbonat và hydrocacbonat canxi, hydrocacbonat magiê có trong nước.
Độ cứng vĩnh cửu biểu thị tổng hàm lượng các ion Ca2+, Mg2+ trong các muối
axit mạnh của canxi và magie.
Dùng nước có độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và
magiê phản ứng với các axit béo tạo thành các hợp chất khó tan. Trong sản xuất, nước
cứng có thể tạo lớp cáu cặn trong các lò hơi hoặc gây kết tủa ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm.
Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau:
Độ Đức (odH): 1odH = 10 mg CaO/l nước;
Độ Pháp (of ): 1of = 10 mg CaCO3/0,7l nước;
Độ Anh (oe ): 1oe = 10 mg CaCO3/0,7l nước;
Đông Âu ( mgđl/l): 1 mgđl/l = 2,8odH.
Tuỳ theo giá trị độ cứng, nước được phân loại thành :
Độ cứng: < 50 mg CaCO3/l : nước mềm;
50 – 150 mg CaCO3/l : nước trung bình;
150 – 300 mg CaCO3/l : nước cứng;
> 300 mg CaCO3/l : nước rất cứng.
+ Độ oxy hoá
Độ oxy hoá là một đại lượng dùng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của
nguồn nước. Đó là lượng oxy cần có để oxy hoá hết các hợp chất hữu cơ trong nước.
Chất oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là kali pemanganat (KMnO4).
Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hoá lớn hơn 10 mg O2/l đã có thể bị nhiễm
bẩn. Nếu trong quá trình xử lý có dùng clo ở dạng clo tự do hay hợp chất hypoclorit sẽ
tạo thành các hợp chất clo hữu cơ [trihalomentan (THM)] có khả năng gây ung thư. Tổ
chức Y tế thế giới quy định mức tối đa của THM trong nước uống là 0,1mg/l.
Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm
các yếu tố sau đây:
12
Độ oxy hoá trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.
Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hoà
tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hoá có thể thấp hơn thực tế. Sự thay đổi oxy hoá theo
dòng chảy: Nếu thay đổi chậm, lượng chất hữu cơ có trong nguồn nước chủ yếu là các
axit humic. Nếu độ oxy hoá giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là do các dòng nước
thải từ bên ngoài đổ vào nguồn nước. Cần kết hợp với các chỉ tiêu khác như hàm
lượng ion clorua, sunfat, photphat, oxy hoà tan, các hợp chất nitơ, hàm lượng vi sinh
vật gây bệnh để có thể đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.
+ Các hợp chất nitơ
Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra amoni (NH4+), nitrit (NO2-) và nitrat
(NO3-). Do đó các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thị dùng để nhận
biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có
giá trị cao như độ oxy hoá, amoniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat. Sau một
thời gian NH4+, NO2- bị oxy hoá thành NO3-. Phân tích sự tương quan giá trị các đại
lượng này có thể dự đoán mức độ ô nhiễm nguồn nước.
Việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón cũng làm cho hàm lượng nitrat trong
nước tự nhiên tăng cao. Ngoài ra do cấu trúc địa tầng tăng ở một số đầm lầy, nước
thường nhiễm nitrat. Nồng độ NO3- cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong
phát triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh hoạt. Trẻ em uống
nước có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưỏng đến máu (chứng methaemoglo
binaemia). Theo quy định của Tổ chức Y tế thế giới, nồng độ NO3- trong nước uống
không được vượt quá 10 mg/l (tính theo N).
+ Các hợp chất photpho
Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản phẩm của quá trình
phân huỷ sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát
triển của rong tảo. Nguồn photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt,
nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng.
Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn tại của
chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt
chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat và
photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng được ở bể mà có khuynh
hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng trong ngày.
+ Các hợp chất Silic
Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất silic. Ở pH < 8, silic tồn tại ở dạng
H2SiO3. Khi pH = 8-11, silic chuyển sang HSiO3-. Ở pH > 11, silic tồn tại ở dạng HSiO3-
13
và SiO32-. Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng silic thường không vượt quá 60mg/l, chỉ
có ở những nguồn nước có pH > 9,0 hàm lượng silic đôi khi cao đến 300mg/l.
Trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất silic rất
nguy hiểm do cặn silic đóng lại trên thành nồi, thành ống làm giảm khả năng truyền
nhiệt và gây tắc ống. Trong quá trình xử lý nước, silic có thể được loại bỏ một phần
khi dùng các hoá chất keo tụ để làm trong nước.
+ Clorua
Clorua làm cho nước có vị mặn. Ion này thâm nhập vào nước qua sự hoà tan các
muối khoáng hoặc bị ảnh hưởng từ quá trình nhiễm mặn các tầng chứa nước ngầm hay
ở đoạn sông gần biển. Việc dùng nước có hàm lượng clorua cao có thể gây ra bệnh về
thận. Ngoài ra, nước chứa nhiều clorua có tính xâm thực đối với bêtông.
+ Sunfat
Ion sunfat thường có trong nước có nguồn gốc khoáng chất hoặc nguồn gốc hữu
cơ. Với hàm lượng sunfat cao hơn 400mg/l, có thể gây mất nước trong cơ thể và làm
tháo ruột. Ngoài ra, nước có nhiều ion clorua và sunfat sẽ làm xâm thực bêtông.
+ Florua
Nước ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thường có hàm
lượng florua cao đến 10mg/l. Trong nước thiên nhiên, các hợp chất của florua khá bền
vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thường. Ở nồng độ thấp, từ 0,5mg/l
đến 1mg/l, florua giúp bảo vệ răng. Tuy nhiên, nếu dùng nước chứa florua lớn hơn
4mg/l trong một thời gian dài thì có thể gây đen răng và huỷ hoại răng vĩnh viễn. Các
bệnh này hiện nay đang rất phổ biến tại một số khu vực ở Phú Yên, Khánh Hoà.
+ Các hợp chất sắt
Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại dưới dạng ion Fe2+, kết hợp với các gốc
bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới dạng keo của axit humic hoặc keo silic.
Khi tiếp xúc với oxy hoặc các tác nhân oxy hoá, ion Fe2+ bị oxy hóa thành ion Fe3+ và
kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ.
+ Các hợp chất mangan
Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn2+, nhưng
với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng
mangan trong nước lớn hơn 0,1mg/l sẽ gây nguy hại trong việc sử dụng, giống như
trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.
+ Nhôm
Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không có oxy,
nên các chất như Fe2O3 và jarosite tác động qua lại, lấy oxy của nhau vào tạo thành
14
sắt, nhôm, sunfat hoà tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất chua, pH
= 2,5-4,5, sắt tồn tại chủ yếu là Fe2+ (có khi cao đến 300mg/l), nhôm hoà tan ở dạng
ion Al3+ (5 – 7mg/l). Khi chứa nhiều nhôm hoà tan, nước thường có màu trong xanh và
vị rất chua. Nhôm có độc tính đối với sức khoẻ con người. Khi uống nước có hàm
lượng nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer.
+ Khí hoà tan
Các loại khí hoà tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí cacbonic
(CO2), khí oxy (O2) và sunfua hyđro (H2S). Nước ngầm không có oxy. Khi độ pH <
5,5, trong nước ngầm thường chứa nhiều khí CO2. Đây là khí có tính ăn mòn kim
loại và ngăn cản việc tăng pH của nước. Các biện pháp làm thoáng có thể đuổi khí
CO2, đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá trình khử sắt và mangan. Ngoài ra,
trong nước ngầm có thể chứa khí H2S có hàm lượng đến vài chục mg/l. Đây là sản
phẩm của quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước. Với nồng độ
lớn hơn 0,5mg/l, H2S tạo cho nước có mùi khó chịu.
Trong nước mặt, các hợp chất sunfua thường được oxy hoá thành dạng sunfat.
Do vậy, sự có mặt của khí H2S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bị
nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân huỷ, tích tụ ở đáy các vực nước.
Khi độ pH tăng, H2S chuyển sang các dạng khác là HS- và S2-.
+ Hoá chất bảo vệ thực vật
Hiện nay, có hàng trăm hoá chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ được sử dụng trong nông
nghiệp. Các nhóm hoá chất chính là: photpho hữu cơ, clo hữu cơ, cacbarmat. Hầu hết
các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là clo hữu cơ, có độ bền vững
cao trong môi trường và khả năng tích luỹ trong cơ thể con người. Việc sử dụng khối
lượng lớn các hoá chất này trên đồng ruộng đang đe dọa làm ô nhiễm các nguồn nước.
+ Chất hoạt động bề mặt
Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong
nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp đang được xả vào các
nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân huỷ sinh học nên ngày càng tích tụ nước
đến mức có thể gây hại cho cơ thể con người khi sử dụng. Ngoài ra các chất này còn
tạo thành một lớp màng bao phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hoà tan oxy vào
nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
c) Các chỉ tiêu sinh vật
Trong nước thiên nhiên có rất nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong, tảo và các
đơn bào, chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh hoặc sống và phát triển
15
trong nước, trong đó có một số vi sinh vật gây bệnh cần phải được loại bỏ khỏi nước
trước khi sử dụng.
d) Tính ổn định của nước
Nước ổn định sẽ không làm ăn mòn đường ống hoặc đóng cáu cặn trong quá
trình vận chuyển và lữu trữ.
1.3. TÁC HẠI CỦA NƯỚC BỊ NHIỄM SẮT VÀ MANGAN [21, 25, 29, 30, 33]
1.3.1. Khái niệm
Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Một số kim
loại nặng có thể cần thiết cho sinh vật, chúng được xem là nguyên tố vi lượng. Kim
loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt
quá tiêu chuẩn cho phép.
Kim loại nặng bao gồm: Mn, Fe, Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn,...thường không
tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hoá của các cơ thể sinh vật và thường tích
luỹ trong cơ thể chúng. Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại với sinh vật. Hiện
tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước gần các khu
công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản. Ô nhiễm kim loại
nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước. Trong một số trường
hợp, xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá và thuỷ sinh vật.
Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi trường
nước các loại nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý
không đạt yêu cầu. Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới môi
trường sống của sinh vật và con người. Kim loại nặng tích luỹ theo chuỗi thức ăn thâm
nhập vào cơ thể người. Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước
ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác. Ðể hạn chế ô nhiễm
nước, cần phải tăng cường biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, quản lý tốt vật nuôi
trong môi trường có nguy cơ bị ô nhiễm như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn nước thải.
Nước bị nhiễm kim loại sắt và mangan là hiện tượng hàm lượng kim loại sắt và
mangan trong nước vượt quá tiêu chuẩn cho phép gây hại đến con người và các sinh
vật khác.
1.3.2. Tác hại của nước bị nhiễm sắt và mangan đến sức khỏe con người
- Sắt và mangan: Đều gây ảnh hưởng đáng kể đến việc cấp nước, đặc biệt là với
nguồn nước ngầm. Nước chứa hàm lượng sắt và mangan cao sẽ ảnh hưởng đến sức
khỏe và gây cảm quan không tốt đối với người sử dụng do sự oxi hóa Fe2+ và Mn2+
16
- Xem thêm -
.PDF 
65 
638 
76 
