nghiên cứu phân tích và xử lý nước thải làng nghề giết mổ gia súc phúc lâm, huyện việt yên, tỉnh bắc giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM







CHU THỊ NHÀN






NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÍ NƢỚC THẢI
LÀNG NGHỀ GIẾT MỔ GIA SÚC PHÚC LÂM,
HUYỆN VIỆT YÊN, TỈNH BẮC GIANG




LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2011





Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM






CHU THỊ NHÀN




NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÍ NƢỚC THẢI
LÀNG NGHỀ GIẾT MỔ GIA SÚC PHÚC LÂM,
HUYỆN VIỆT YÊN, TỈNH BẮC GIANG

Chuyên ngành: Hóa học phân tích
Mã số : 60.44.29


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC


Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: TS. Đào Văn Bảy







THÁI NGUYÊN - 2011




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


LỜI CẢM ƠN


Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.
Đào Văn Bảy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.

Em cũng xin được cảm ơn các thầy, cô trong tổ bộ môn Hoá Công nghệ
và Môi trường trường Đại học Sư phạm I đã tạo điều kiện, giúp đỡ em hoàn
thành luận văn này.
Em xin được cảm ơn các thầy, cô trong khoa Hoá trường Đại học Sư
phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ em hoàn thành luận văn
này.
Nhân đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè về sự
động viên, cổ vũ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu của em.
Do thời gian có hạn, nên bài luận văn này chắc chắn không tránh khỏi
thiếu sót, em kính mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 11 tháng 8 năm 2011
Học viên



Chu Thị Nhàn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Thái Nguyên, ngày 11 tháng 8 năm 2011
Học viên

Chu Thị Nhàn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i
MỤC LỤC
Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục i
Danh mục các bảng v
Danh mục các hình vii
MỞ ĐẦU 0
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 2
1.1. NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƢỚC 2
1.1.1. Nguồn gốc các chất ô nhiễm N, P trong nƣớc 2
1.1.2. Sự chuyển hóa các chất ô nhiễm N, P trong nƣớc 6
1.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm chứa N và P 7
1.2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC 9
1.2.1. Các thông số cơ bản 9
1.2.2. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm các nguồn nƣớc 12
1.3. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P 15
1.3.1. Xác định hàm lƣợng phôtphat bằng phƣơng pháp trắc quang 15
1.3.2. Xác định hàm lƣợng P tổng 17
1.4. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG N 17
1.4.1. Xác định hàm lƣợng ion amoni 17
1.4.2. Xác định hàm lƣợng N tổng 18
1.5. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CÁC CHẤT Ô NHIỄM CHỨA N VÀ P 19
1.5.1. Xử lý ion amoni NH
4

+
19
1.5.2. Xử lý ion nitrit NO
2
-
21
1.5.3. Xử lý ion nitrat NO
3
-
21
1.5.4. Xử lý ion photphat 22
1.5.5. Các phƣơng pháp mới đang đƣợc nghiên cứu và sử dụng để xử lý nƣớc
thải ở Việt nam và thế giới 23

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ii
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. DỤNG CỤ, MÁY MÓC, HÓA CHẤT 27
2.1.1. Dụng cụ, máy móc 27
2.1.2. Hóa chất 27
2.2. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH P 29
2.2.1. Khảo sát các điều kiện tối ƣu 30
2.2.2. Đo phổ hấp thụ phân tử của hợp chất màu xanh molipden 31
2.2.3. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng P 32
2.2.4. Đánh giá độ tin cậy của đƣờng chuẩn xác định P 32
2.3. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH N 32
2.3.1. Khảo sát các điều kiện tối ƣu 32
2.3.2. Đo phổ hấp thụ phân tử của dung dịch màu 33
2.3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng N 33

2.3.4. Đánh giá độ tin cậy của đƣờng chuẩn xác định N 33
2.4. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ DO VÀ COD 33
2.4.1. Xác định chỉ số DO 33
2.4.2. Xác định chỉ số COD 34
2.5. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU VÀ VỊ TRÍ LẤY MẪU 35
2.5.1. Đối tƣợng nghiên cứu 35
2.5.2. Vị trí lấy mẫu 37
2.5.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu 38
2.6. PHÂN TÍCH MẪU NƢỚC THẢI 39
2.6.1. Phân tích mẫu xác định nồng độ photphat 39
2.6.2. Phân tích mẫu xác định hàm lƣợng P tổng 39
2.6.3. Phân tích mẫu xác định nồng độ NH
4
+
40
2.6.4. Phân tích mẫu xác định hàm lƣợng N tổng 41
2.7. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM N VÀ P TRONG NƢỚC THẢI 42
2.7.1. Chuẩn bị bèo tây 42
2.7.2. Chuẩn bị mẫu nƣớc và nuôi bèo 43

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
2.7.3. Lấy mẫu và phân tích 43
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44
3.1. XÂY DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P 44
3.1.1. Khảo sát các điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo màu xanh Molipden 44
3.1.2. Kết quả đo phổ hấp thụ phân tử của hợp chất màu xanh Molipden 50
3.1.3. Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn xác định PO
4

3-
- P 51
3.1.4. Đánh giá độ tin cậy của đƣờng chuẩn xác định photphat 52
3.2. KẾT QUẢ XÂY DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH N 53
3.2.1. Kết quả khảo sát các điều kiện tối ƣu cho phản ứng tạo phức màu 53
3.2.2. Kết quả đo phổ hấp thụ phân tử của phức màu 54
3.2.3. Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn xác định NH
4
+
- N 55
3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG N, P TRONG NƢỚC THẢI
LÀNG NGHỀ GIẾT MỔ GIA SÚC 56
3.3.1. Kết quả xác định hàm lƣợng N, P và các thông số ô nhiễm trong các
mẫu nƣớc thải (đợt 1 – 18/4/2011) 56
3.3.2. Kết quả xác định hàm lƣợng N, P và các thông số ô nhiễm trong các
mẫu nƣớc thải (đợt 2 – 13/6/2011) 60
3.3.3. Kết quả xác định hàm lƣợng N, P và các thông số ô nhiễm trong các
mẫu nƣớc thải (đợt 3 – 21/7/2011) 61
3.3.4. Đánh giá chung mức độ ô nhiễm N, P tại ao nƣớc thải làng Phúc Lâm 62
3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XỬ LÍ CÁC CHẤT Ô NHIỄM N, P TRONG
NƢỚC THẢI LÀNG NGHỀ PHÚC LÂM BẰNG BÈO TÂY 64
3.4.1. Kết quả xử lí mẫu nƣớc thải bằng bèo đợt 1 (22/6 ÷ 01/7/2011) 64
3.4.2. Kết quả xử lí mẫu nƣớc thải bằng bèo đợt 2 (11/7 ÷ 21/7/2011) 67
KẾT LUẬN 71
KIẾN NGHỊ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Mức độ ô nhiễm N tại thôn Phú Đô, xã Mễ Trì [31] 2
Bảng 1.2. Hàm lƣợng các chất ô nhiễm N trong nƣớc mặt ở một số tỉnh,
thành vùng đồng bằng sông Hồng [2] 3
Bảng 1.3. Hàm lƣợng chất thải của con ngƣời vào môi trƣờng [7,48] 3
Bảng 1.4. Các đặc tính trung bình của nƣớc thải đô thị [5]-tr.87 4
Bảng 1.5. Hàm lƣợng chất thải do hoạt động của con ngƣời [7] 5
Bảng 1.6. Hàm lƣợng oxi hòa tan (DO) bão hòa trong nƣớc sạch ở các nhiệt
độ khác nhau tại 1 at [8] 10
Bảng 1.7. Giá trị giới hạn các thông số chất lƣợng nƣớc mặt (trích QCVN
08:2008/BTNMT) 12
Bảng 1.8. Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp
(trích QCVN 24:2009/BTNMT) 13
Bảng 1.9. Giá trị các thông số ô nhiễm tối đa cho phép trong nƣớc thải sinh
hoạt (trích QCVN 14:2008/BTNMT) 14
Bảng 2.1. Chọn thể tích mẫu phân tích dựa vào hàm lƣợng N tổng 41
Bảng 3.1. Chuẩn bị các dung dịch màu xanh molipden ở các giá trị pH khác nhau 44
Bảng 3.2. Chuẩn bị các dung dịch màu xanh molipden ở các nồng độ Si
khác nhau khi dùng thuốc thử R 46
Bảng 3.3. Chuẩn bị các dung dịch màu xanh molipden ở các nồng độ Si
khác nhau khi dùng TNKH 47
Bảng 3.4. Chuẩn bị các dung dịch màu xanh molipden ở các thể tích dung
dịch TNKH khác nhau 48
Bảng 3.5. Kết quả đo phổ hấp thụ electron của dung dịch màu xanh
Molipden trong khoảng bƣớc sóng từ 600 ÷ 1000nm 50
Bảng 3.6. Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đƣờng chuẩn xác định photphat 51
Bảng 3.7. Đánh giá độ tin cậy của đƣờng chuẩn xác định photphat bằng xử
lí thống kê (xem phụ lục 1) 52

Bảng 3.8. Kết quả đo phổ hấp thụ electron của loạt dung dịch phức màu
trong khoảng bƣớc sóng từ 350 ÷ 450nm 54

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
Bảng 3.9. Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đƣờng chuẩn xác định amoni 55
Bảng 3.10. Kết quả đo giá trị pH trong các mẫu nƣớc thải đợt 1 56
Bảng 3.11. Kết quả xác định chỉ số DO (mg/l) trong các mẫu nƣớc thải đợt 1 57
Bảng 3.12. Kết quả chuẩn độ mẫu trắng 57
Bảng 3.13. Kết quả chuẩn độ mẫu nƣớc thải đợt 1 (thể tích muối Mohr tiêu
tốn ml) 58
Bảng 3.14. Kết quả xác định giá trị COD trong các mẫu nƣớc thải (đợt 1) 58
Bảng 3.15. Kết quả phân tích hàm lƣợng N, P trong các mẫu của cống dẫn
nƣớc thải đợt 1 59
Bảng 3.16. Tổng hợp kết quả phân tích hàm lƣợng N, P và các thông số ô
nhiễm (đợt 1) 60
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả phân tích hàm lƣợng N, P và các thông số ô
nhiễm (đợt 2) 61
Bảng 3.18. Tổng hợp kết quả phân tích hàm lƣợng N, P và các thông số ô
nhiễm (đợt 3) 62
Bảng 3.19. Tổng hợp trung bình kết quả phân tích hàm lƣợng N, P và các
thông số ô nhiễm (3 đợt) 62
Bảng 3.20. Kết quả nuôi bèo đợt 1 từ ngày 22/06/2011 đến 01/07/2011 65
Bảng 3.21. Kết quả phân tích hàm lƣợng N, P và các thông số ô nhiễm trung
bình trƣớc và sau xử lí bằng bèo (đợt 1) 65
Bảng 3.22. Kết quả so sánh sự biến đổi hàm lƣợng N, P trong mẫu xử lí và
mẫu ĐC không đƣợc xử lí (đợt 1- 22/6/2011) 66
Bảng 3.23. Kết quả nuôi bèo đợt 2 từ ngày 11/07/2011 đến 21/07/2011 67
Bảng 3.24. Kết quả phân tích hàm lƣợng N, P và các thông số ô nhiễm trung

bình trƣớc và sau xử lí bằng bèo (đợt 2) 68
Bảng 3.25. Kết quả so sánh sự biến đổi hàm lƣợng N, P trong mẫu xử lí và
mẫu ĐC không đƣợc xử lí (đợt 2- 11/7/2011) 68


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 2.1. Một phần của bãi nƣớc thải 36
Hình 2.2. Sơ đồ vị trí lấy mẫu nƣớc thải 37
Hình 2.3. Mẫu nƣớc thải đƣợc chứa trong chai polietilen 38
Hình 2.4. Hình ảnh cây bèo tây 42
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của pH đến phản ứng tạo hợp chất màu xanh molipden 45
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của Si dến phản ứng tạo hợp chất màu xanh molipden
sử dụng thuốc thử R không có kali antimonyl tactrat 46
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của Si dến phản ứng tạo hợp chất màu xanh molipden
sử dụng TNKH có kali antimonyl tactrat 47
Hình 3.4. Sự phụ thuộc mật độ quang của hợp chất màu xanh molipden vào
thể tích TNKH 49
Hình 3.5. Độ bền của hợp chất màu xanh molipden vào thời gian 49
Hình 3.6. Phổ hấp thụ electron của dung dịch màu xanh molipden 51
Hình 3.7. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng PO
4
3-
- P 52
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của pH đến phản ứng tạo phức màu giữa NH
4
+

và thuốc
thử Nessler 53
Hình 3.9. Sự phụ thuộc độ bền của phức màu giữa NH
4
+
và thuốc thử Nessler
vào thời gian 53
Hình 3.10. Phổ hấp thụ electron của phức màu với nồng độ NH
4
+
-N =1mg/l 54
Hình 3.11. Phổ hấp thụ electron của loạt dung dịch phức màu 55
Hình 3.12. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng NH
4
+
- N 56
Hình 3.13. Hình ảnh mẫu nƣớc thải trƣớc và sau xử lí (đợt 1) 64
Hình 3.14. Hình ảnh mẫu nƣớc thải trƣớc và sau xử lí (đợt 2) 67

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1

MỞ ĐẦU
Ô nhiễm nƣớc đang là mối quan tâm lớn của toàn cầu. Trong hôi nghị
thƣợng đỉnh thế giới về phát triển bền vững (Johan nesbugr, 2002) nƣớc đƣợc
xếp là tài nguyên thiên nhiên quan trọng thứ 2 sau tài nguyên con ngƣời. Tài
nguyên nƣớc đang chịu sức ép nặng nề do biến đổi khí hậu, tốc độ tăng dân
số, phát triển mạnh mẽ của các hoạt động phát triển kinh tế … và tình trạng
suy thoái, ô nhiễm nƣớc ngày càng trầm trọng. Qúa trình đô thị hóa, công

nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển càng mạnh thì nhu cầu về nƣớc ngọt càng
lớn. Vì vậy nguồn nƣớc ngọt ngày càng bị cạn kiệt. Ô nhiễm trở thành hiện
tƣợng phổ biến và ngày càng quan trọng trên toàn thế giới đặc biệt là ô nhiễm
nƣớc mặt và nƣớc nguồn.
Nƣớc mặt đang chịu ảnh hƣởng mạnh nhất của con ngƣời và là nơi bị ô
nhiễm nặng nề nhất. Các dạng ô nhiễm thƣờng gặp là: ô nhiễm phú dƣỡng, ô
nhiễm do kim loại nặng và các hợp chất độc hại, ô nhiễm vi sinh vật và thuốc
bảo vệ thực vật. Trong đó phú dƣỡng là hiện tƣợng ô nhiễm phổ biến ở Việt
Nam. Hầu hết các sông ngòi, ao hồ, kênh rạch…đều bị ô nhiễm phú dƣỡng ở
các mức độ khác nhau.
Biểu hiện phú dƣỡng của các ao hồ là nồng độ chất dinh dƣỡng N, P
cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích lũy tƣơng đối P so với N, sự yếm khí và môi
trƣờng khử của lớp nƣớc đáy thủy vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở
hoa tảo, sự kém đa dạng của các sinh vật nƣớc, đặc biệt là cá, nƣớc có màu
xanh đen hoặc đen, có mùi tanh hôi thối.
Là một quốc gia đang phát triển, Việt Nam cũng đã sớm ý thức đƣợc
tầm quan trọng về vấn đề môi trƣờng. Năm 1994, Nhà nƣớc Vệt Nam đã ban
hành luật môi trƣờng. Tuy nhiên trên thực tế vì nhiều nguyên nhân, việc thực
thi luật môi trƣờng ở nƣớc ta chƣa đƣợc nhƣ mong muốn. Đặc biệt trong lĩnh
vực nƣớc sinh hoạt: hầu nhƣ chƣa có thành phố, làng nghề nào ở Việt Nam có
hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt. Điều này thể hiện rất rõ ở các làng nghề
giết mổ gia súc, Làng Phúc Lâm xã Hoàng Ninh, huyện Việt Yên tỉnh Bắc
Giang là một trong số đó.
Xuất phát từ tình hình ô nhiễm nói chung và tình hình ô nhiễm nƣớc ao hồ
tại làng nghề giết mổ gia súc nói riêng, ý thức đƣợc tầm quan trọng việc xử lý ô
nhiễm nƣớc mặt, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu phân tích và xử lý nước
thải làng nghề giết mổ gia súc Phúc Lâm, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang”.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƢỚC
Có nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm các nguồn nƣớc, chủ yếu là do con
ngƣời sử dụng trong sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, bệnh viện và các hoạt
động khác thải ra. Trong nƣớc thải có chứa nhiều chất gây ô nhiễm, có thể chia
thành các nhóm chính sau:
- Nhóm chất thải sinh họat: từ các khu dân cƣ đô thị, trƣờng học, bệnh viện
- Nhóm chất thải công nghiệp: từ các nhà máy hoá chất, dệt, nhuộm,
luyện kim, giấy, chế biến nông sản, thực phẩm, các lò giết mổ gia súc
- Nhóm chất thải nông nghiệp: từ phân bón, thuốc hoá học bảo vệ thực
vật (HHBVTV), các trang trại, đồng ruộng
Các chất thải rất đa dạng và phong phú, chúng tồn tại ở cả thể rắn, thể
lỏng và thể khí. Bao gồm các kim loại và phi kim, các đơn chất và hợp chất, các
chất vô cơ và hữu cơ, các chất độc, ít độc và không độc. Những chất thải này,
qua các quá trình phong hóa, biến đổi tạo thành các ion đi vào nguồn nƣớc, cả
trong nƣớc mặt, nƣớc thải và nƣớc ngầm.
1.1.1. Nguồn gốc các chất ô nhiễm N, P trong nƣớc
1. Sự hoạt động của các làng nghề là một nguyên nhân quan trọng gây ô
nhiễm các nguồn nƣớc. Chẳng hạn, ở làng nghề Phú Đô, xã Mễ Trì, huyện
Thanh Trì, lƣợng nƣớc thải do sinh hoạt, sản xuất bún và chăn nuôi lợn đã lên
tới 900m
3
/

ngày, với mức độ ô nhiễm rất cao [31].
Bảng 1.1. Mức độ ô nhiễm N tại thôn Phú Đô, xã Mễ Trì [31]
Hàm lƣợng
(mg/l)

Ngày lấy mẫu
12/6/95
30/10/95
21/2/96
25/4/96
NH
4
+
- N
37,0
126,4
123,6
130,0
NO
3
-
- N
1,0
6,5
4,6
/
Theo điều tra của Bộ Khoa học và công nghệ, ô nhiễm nƣớc tại các đô thị
và khu công nghiệp ở nƣớc ta nói chung và đồng bằng sông Hồng nói riêng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
đang ở mức báo động. Hàm lƣợng các chất ô nhiễm nhƣ: các chất rắn lơ lửng,
chất hữu cơ, kim loại nặng, thuốc HHBVTV, đặc biệt là các hợp chất chứa N, P
và chỉ số BOD đều vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép từ 5  10 lần. Và không có

một con sông nào đạt tiêu chuẩn nƣớc mặt loại A, chỉ một số đạt loại B [2].
Bảng 1.2. Hàm lượng các chất ô nhiễm N trong nước mặt ở một số tỉnh,
thành vùng đồng bằng sông Hồng [2]
Địa điểm
NH
4
+
- N
(mg/l)
NO
2
–
- N
(mg/l)
NO
3
–
-N
(mg/l)
Nam Định
0,43
2,00
9,88
Cầu Diễn, Hà Nội
0,09
0,00
1,30
Cầu Giấy, Hà Nội
1,30
0,40

0,20
Ngọc Hồi, Hà Nội
0,10
0,10
3,10
Nghĩa Đô, Hà Nội
1,79
1,00
0,20
Hồ Bảy Mẫu, Hà Nội
0,30
1,00
0,50
Hải Phòng
0,10
0,05
1,20
2. Nguyên nhân chủ yếu làm tăng hàm lƣợng các chất ô nhiễm N và P
trong nƣớc mặt và nƣớc thải là các nguồn chất thải sinh hoạt của con ngƣời,
động vật và các trang trại chăn nuôi gia súc. Các hợp chất hữu cơ từ những
nguồn này bị phân huỷ dƣới tác dụng của vi sinh vật (VSV), làm cho nồng độ các
ion chứa N, P tăng lên [23, 48].
Bảng 1.3. Hàm lượng chất thải của con người vào môi trường [7,48]
STT
Tác nhân gây ô nhiễm
Hàm lƣợng (mg/l)
1
Tổng nitơ (theo N)
Trong đó: N (hữu cơ)
N (vô cơ)

6 12
40% (của tổng N)
60% (của tổng N)
2
Tổng photpho (theo P)
Trong đó: P (vô cơ)
P (hữu cơ)
0,8  4
70% (của tổng P)
30% (của tổng P)
Nƣớc thải đô thị chủ yếu là nƣớc mƣa và nƣớc sinh hoạt gia đình, một
phần là nƣớc thải của các cơ sở công nghiệp xen lẫn trong các khu dân cƣ đô

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
thị. Tùy theo mức độ xử lí, nƣớc thải công nghiệp sẽ đƣợc hòa vào hệ thống
thoát nƣớc chung hay hệ thống thoát nƣớc riêng [4]. Khi nƣớc thải công nghiệp
đã xử lí đạt mức đƣợc phép thải vào hệ thống thoát nƣớc chung, đƣợc gọi chung
là nƣớc thải đô thị [4]-tr.81. Nƣớc thải đô thị có các đặc tính trung bình chỉ ra ở
bảng 1.5.
Bảng 1.4. Các đặc tính trung bình của nước thải đô thị [5]-tr.87
Các tham số
Hàm lƣợng
Phần lắng gạn đƣợc
pH
7,5  8,5
/
Tách khô (mg/l)
1000  2000

10%
Chất huyền phù (MES)
toàn phần (mg/l)
15  200
50  60%
BOD
5
(mg/l)
100  400
20  30%
COD (mg/l)
300 1000
20  30%
Tổng các bon hữu cơ COT (mg/l)
100  300
/
Tổng nitơ Kjeldahl NTK (mg/l)
30  100
10%
NH
4
+
-N (mg/l)
20  80
0%
NO
2
-
-N (mg/l)
< 1

0%
NO
3
-
-N (mg/l)
< 1
0%
Chất tẩy rửa (mg/l)
6  13
0%
P (mg/l)
10  25
10%
Trong khi nƣớc thải sinh hoạt có đặc tính ít thay đổi, thì nƣớc thải công
nghiệp lại có đặc tính rất khác nhau. Nƣớc thải công nghiệp thƣờng có chứa các
chất ô nhiễm với tỉ lệ rất lớn, vì thế cần có biện pháp xử lí riêng biệt cho mỗi
ngành công nghiệp [4]-tr.94. Tỉ số COD/BOD của nƣớc thải dân dụng và đô thị
thƣờng dao động trong khoảng 2  2,5, trong khi đó tỉ số này đối với nƣớc thải
công nghiệp biến đổi rất nhiều, thậm trí lên tới 10 [4]- Tr.86-97. Nƣớc thải công

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
nghiệp không có đặc điểm chung, mà phụ thuộc vào từng ngành sản xuất. Dƣới
đây đƣa ra một số dữ liệu.
Bảng 1.5. Hàm lượng chất thải do hoạt động của con người [7]
STT
Nguồn chất thải
Chất ô nhiễm
Hàm lƣợng

1
Sinh hoạt
N tổng
NH
4
+
6 12 mg/ngƣời/ngày
60% của N tổng
2
Chế biến sữa
N hữu cơ
P
73,2mg/l
59,0mg/l
3
Lò mổ trâu, bò
N hữu cơ
154,0mg/l

3. Ở nƣớc ta có khoảng 90% cơ sở sản xuất và hầu hết các khu công
nghiệp chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải. Các nhà máy, xí nghiệp chỉ tiến hành
xử lý sơ bộ rồi thải thẳng ra môi trƣờng, do đó đã gây ô nhiễm các nguồn nƣớc
mặt, mƣơng dẫn nƣớc và các dòng sông. Nƣớc thải của các ngành công nghiệp
sản xuất phân bón, thực phẩm, chế biến thủy hải sản, luyện cốc , không những
làm tăng hàm lƣợng các ion chứa N, P trong nƣớc mà còn làm tăng hàm lƣợng
nhiều chất ô nhiễm nguy hiểm khác. Các cơ sở sản xuất công nghiệp ở các tỉnh
Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, là nguyên nhân chính
gây ô nhiễm cho sông Cầu [22].
Trong nƣớc tự nhiên, vùng không bị ô nhiễm chỉ chứa một lƣợng nhỏ
NH

4
+
(< 0,05mg NH
4
+
-N/l). Trong khi đó nồng độ NH
4
+
trong nƣớc thải của các
khu công nghiệp chế biến thực phẩm và nƣớc thải sinh hoạt có thể lên tới 10 
100mg NH
4
+
-N/l. Theo qui định của Hà Lan, nƣớc thải có hàm lƣợng NH
4
+

5mg NH
4
+
-N/l đã đƣợc xem là ô nhiễm nặng.
Cũng trong nƣớc tự nhiên, vùng không bị ô nhiễm, nồng độ NO
3
-
thƣờng
< 5mg N/l, nồng độ photphat < 0,01mg P/l, do đó ít gây ảnh hƣởng đến sức
khỏe con ngƣời và môi trƣờng. Ví dụ, nƣớc sông Mekong, vùng không bị ô
nhiễm có nồng độ nitrat khoảng 0,5mg N/l, nồng độ photphat khoảng 0,05mg
P/l hoặc nhỏ hơn [26,27]. Trong khi đó, ở vùng bị ô nhiễm, nồng độ NO
3

-
có thể
lên tới 10mg N/l, nồng độ photphat có thể tới 0,5mg P/l hoặc cao hơn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
4. Việt nam là một nƣớc nông nghiệp, vì thế một lƣợng lớn photphat,
amoni, nitrat, đƣợc sử dụng làm phân bón trong trồng trọt. Lƣợng phân dƣ thừa
do cây cối không hấp thụ hết, bị giữ lại trong đất, một phần bị rửa trôi đi vào
các nguồn nƣớc mặt và nƣớc ngầm. Ngƣời ta đã xác định đƣợc rằng, trong điều
kiện lí tƣởng về nhiệt độ, thời tiết và kỹ thuật chỉ có 50  70% lƣợng phân bón
đƣợc cây sử dụng, 2  20% bị mất do bay hơi, 15  20% đƣợc giữ lại trong đất
do liên kết với các hạt sét, hạt keo, 2 10% bị rửa trôi. Trong điều kiện nóng ẩm
cùng với nghề trồng lúa nƣớc ở nƣớc ta, thì tỉ lệ rửa trôi và mất mát chắc chắn
còn lớn hơn rất nhiều [5].
Tóm lại, các chất ô nhiễm N và P trong nƣớc mặt và nƣớc thải, có xuất xứ
bởi nhiều nguyên nhân và tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, nguyên nhân chủ yếu
là do tác động của con ngƣời. Từ đó cho thấy, việc quản lí và bảo vệ môi trƣờng
cần phải đƣợc thực hiện nghiêm túc theo pháp luật.
1.1.2. Sự chuyển hóa các chất ô nhiễm N, P trong nƣớc
1. Các chất hữu cơ trong nƣớc thải sinh hoạt chủ yếu gồm: protein (~40 
50%), hidratcacbon (~40  50%) và chất béo (~5  10%). Đa số trong đó là các
hợp chất dễ phân hủy sinh học, một số phân hủy chậm, và có khoảng 20  40%
khó hoặc không bị phân hủy bởi VSV [21]. Các chất có khả năng phân hủy sinh
học là: đƣờng, protein, phenol, một số trƣờng hợp gồm cả formaldehyt, anilin,
thuốc tẩy rửa và hidrocacbon thơm.
2. Do sự biến đổi sinh học và hoá học, ion NH
4
+

bị chuyển hoá thành NO
2
-
và
NO
3
-
. Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các hợp chất hữu cơ chứa
N có trong chất thải của ngƣời và động vật [11]-tr.200:
VSV VSV VSV
Hợp chất hữu cơ (chứa N)  NH
4
+
 NO
2
-
 NO
3
-
(1.1)
Nhƣ vậy, khi hàm lƣợng các chất ô nhiễm nhỏ, các quá trình tự nhiên có
thể tự làm sạch chúng. Tuy nhiên, tốc độ của quá trình oxi hóa (1.1) xảy ra rất
chậm và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Trong khoảng từ 9  26
o
C quá trình này
thay đổi rất ít, nhƣng ở nhiệt độ < 9
o
C tốc độ oxi hóa xảy ra cực kỳ chậm, còn ở
0
o

C quá trình nitrit hóa hầu nhƣ bị đình trệ hoàn toàn [30].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
3. Các hợp chất P tan trong nƣớc, tồn tại dƣới nhiều dạng khác nhau, chủ
yếu là các polyphotphat và octophotphat. Trong công nghiệp chất tẩy rửa, ngƣời
ta hay sử dụng các loại Na
5
P
3
O
10
, Na
4
P
2
O
7
hoặc dạng (NaPO
3
)
5
. Khi thải vào
môi trƣờng, các chất này có thể tự thủy phân, dƣới tác dụng của VSV thành
octophophat [4,8]:
P
3
O
10

5-
+ 2H
2
O  2HPO
4
2-
+ H
2
PO
4
-
(1.2)
Hoặc: P
2
O
7
4-
+ H
2
O  2HPO
4
2-
(1.3)
2P
3
O
10
5-
+ H
2

O  3P
2
O
7
4-
+ 2H
+

3P
2
O
7
4-
+ 3H
2
O  6PO
4
3-
+ 6H
+
(1.4)
Tốc độ của các quá trình này tăng theo nhiệt độ và độ axit của môi
trƣờng [4]. Các octophotphat đƣợc đồng hóa bởi các thực vật phù du, rong,
tảo… và tạo thành các hợp chất P hữu cơ. Các thực vật phù du lại bị đồng hóa
bởi các động vật phù du và thải ra các dạng P vô cơ để tiếp tục chu kỳ [56].
Khi lƣợng oxi hòa tan thấp (DO < 2 ppm), các VSV sẽ lấy oxi của các
hợp chất chứa oxi để thực hiện các phản ứng khử yếm khí [8], tr.112:
SO
4
2-

 H
2
S  S (1.5)
Ví dụ: VSV
C
6
H
12
O
6
+ 4NO
3
-
 2N
2
 + 6O
2
+ 6H
2
O (1.6)
VSV
4NO
3
-
+ 5[C]  2N
2
 + 3CO
2
 + 2CO
3

2-
(1.7)
VSV
6NO
3
-
+ 5[S] + 2CaCO
3
 3N
2
+ 2CO
2
+ 2CaSO
4
+ 3 SO
4
2-
(1.8)
1.1.3. Tác hại của các chất ô nhiễm chứa N và P
1. Nhìn chung, các ion photphat ít hoặc không độc hại với sức khỏe con
ngƣời [19,56]. Nhƣng, ở dạng hữu cơ, nhất là các hợp chất có trong thành phần
của thuốc HHBVTV và sản phẩm y tế, thì gây nhiều tác hại cho con ngƣời và
môi trƣờng. Một số lọai bị phân hủy khá nhanh, một số khác lại rất bền vững,
tồn lƣu lâu và tích lũy trong nông sản, thực phẩm [33].
2. Hầu hết các chất thải hữu cơ là thực phẩm của VSV, khi hàm lƣợng
các chất hữu cơ cao, VSV phát triển rất mạnh. VSV vừa tiêu thụ chất thải vừa
tiêu thụ oxi tan trong nƣớc, do đó DO giảm. Vì vậy, những động vật thủy sinh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
nhƣ cá, tôm, và các VSV hiếu khí cần oxy để sống sẽ bị chết, các VSV yếm khí
lại có điều kiện phát triển mạnh, chúng phân hủy các chất thải thành những sản
phẩm độc hại có mùi hôi thối, khó chịu. Vì vậy nƣớc đã bị ô nhiễm càng bị ô
nhiễm nặng hơn [12,19].
3. Các ion chứa N, P là ―thực phẩm‖ của rong tảo [19,39], khi hàm lƣợng
các ion này cao, rong tảo phát triển rất mạnh, nƣớc có màu xanh, độ nhớt tăng
lên, gây tắc nghẽn dòng chảy. Đó là hiện tƣợng phú dƣỡng hay phì dƣỡng
(Eutrophication). Những lớp rong tảo sống gần mặt nƣớc, cản trở ánh sáng mặt
trời rọi xuống lớp rong tảo ở dƣới, gây hạn chế quá trình quang hợp, DO giảm,
rong tảo phía dƣới bị chết. Khi rong tảo chết lại cần một lƣợng lớn oxi để phân
hủy, vì thế lƣợng oxi đã ít lại càng ít hơn. Đó là nguyên nhân làm cho các VSV
hiếu khí không phát triển đƣợc hoặc bị chết, còn các VSV yếm khí càng hoạt
động mạnh hơn và gây ô nhiễm nguồn nƣớc nặng hơn [19]. Hiện tƣợng phú
dƣỡng phụ thuộc vào dòng nƣớc sạch, chu kỳ dinh dƣỡng, sự pha loãng nguồn
nƣớc và sự đối lƣu giữa các lớp nƣớc [8]-tr.112, [56].
4. Hàm lƣợng NH
4
+
cao ảnh hƣởng đến sự phát triển của cá, gây kích
thích mạnh cơ quan hô hấp, co giật và chết. Với hàm lƣợng NH
4
+
-N < 0,3mg/l
và NO
2
-
- N < 0,01mg/l thì không gây nguy hại cho các loài cá [57]. Đối với
ngƣời, khi xâm nhập vào cơ thể, NH
4

+
tích luỹ và gây những biến đổi trong quá
trình trao đổi, chuyển hóa các chất, đồng thời làm tăng pH của cơ thể ngƣời [6].
Khí NH
3
là chất kích thích, tác động lên mắt, mũi, họng và phổi, bào mòn niêm
mạc miệng, thực quản và dạ dày [12].
5. Ion NO
3
-
nhất là ion NO
2
-
với hàm lƣợng cao có thể gây hại cho sức
khoẻ con ngƣời, đặc biệt là bệnh thiếu máu (chứng methaemo - globinaemia).
Ngoài ra, sự dƣ thừa nitrat có thể dẫn đến sự tạo thành nitrosamin một hợp chất
gây ung thƣ đƣờng tiêu hoá [12]. Theo Tổ chức y tế thế giới (WHO), hàm
lƣợng NO
3
-
trong nƣớc uống không đƣợc vƣợt quá 10mg NO
3
-
-N/l, hay nồng độ
cho phép của ion NO
3
-
-N trong nƣớc uống không đƣợc vƣợt quá 9 mg/l [12,
51].
Nitrit là chất rất độc, ít bền và dễ bị oxi hoá thành nitrat. Khi xâm nhập

vào cơ thể, nitrit đi vào máu, kết hợp với hemoglobin chuyển thành

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
methemoglobin và methemoglobinamin là chất ngăn cản việc liên kết và vận
chuyển O
2
, gây bệnh thiếu O
2
trong máu, sinh bệnh máu trắng [8,50, 51]:
4HbFe
2+

O
2
+ 4NO
2
-
+ 2 H
2
O  4HbFe
3+
OH + 4NO
3
-
+ O
2

(1.9)

(hemoglobin) (methemoglobin)
Nitrit có thể nitro hoá các amin và amit trong môi trƣờng axit yếu thành
các nitrosamin, là nguyên nhân gây bệnh ung thƣ và quái thai [8]-tr.144.
R
2
NH + HNO
2
 R
2
N-NO + H
2
O (1.10)
Các nitrat và nitrit hữu cơ là các este của axit HNO
3
và HNO
2
, trong phân
tử có một vài nhóm -ONO
2
hoặc -NO
2
. Khi nhiễm vào cơ thể ngƣời, chúng
cũng oxy hóa hemoglobin thành metahemoglobin gây bệnh chóng mặt, nhức
đầu, hạ huyết áp.
Tóm lại, sự gia tăng hàm lƣợng N, P vô cơ là nguyên nhân gây nên hiện
tƣợng phú dƣỡng nguồn nƣớc mặt, thúc đẩy sự phát triển mạnh của các loài
thực vật bậc thấp (rong, tảo) và các thực vật bậc cao [22]. Khi nồng độ P tổng 
0,5mg/l và nồng độ octophotphat  0,05mg/l thì có thể vĩnh viễn không xảy ra
hiện tƣợng phú dƣỡng [56].
1.2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC

1.2.1. Các thông số cơ bản
1. Trị số pH
pH là chỉ tiêu cần kiểm tra đối với chất lƣợng nƣớc cấp và nƣớc thải. Giá
trị pH của nƣớc có ảnh hƣởng quan trọng tới thành phần các chất trong nƣớc,
ảnh hƣởng đến các quá trình lý học, hóa học và sinh học xảy ra trong nƣớc [42].
2. Độ đục
Độ đục của nƣớc là do các hạt rắn lơ lửng, huyền phù gây nên. Độ đục
làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nƣớc, ảnh hƣởng tới quá trình quang
hợp của các thực vật dƣới nƣớc, gây mất thẩm mỹ khi sử dụng nƣớc Đơn vị
đo độ đục đƣợc tính bằng số mg SiO
2
/l và 1 đơn vị độ đục bằng 1mg SiO
2
/l.
Đơn vị chuẩn của độ đục là sự cản trở quang học do 1mg SiO
2
hòa tan trong 1
lít nƣớc gây ra [8]-tr.152, [29]-tr.102.
3. Hàm lượng oxi hòa tan DO (Disssolved Oxygen)
Oxi hòa tan trong nƣớc tham gia vào nhiều quá trình trao đổi chất và
năng lƣợng, duy trì sự sống, sinh trƣởng và phát triển cho các sinh vật trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
nƣớc. Ngoài ra, oxi hòa tan còn giúp cho nhiều quá trình lý học, hóa học và sinh
học xảy ra trong nƣớc. DO là một chỉ tiêu cho phép đánh giá chất lƣợng nguồn
nƣớc [42]- tr.2010.
- Khi chỉ số DO thấp, có nghĩa là nƣớc chứa nhiều chất hữu cơ, nhu cầu
oxi hóa sinh học, hóa học cao, mức tiêu thụ oxi lớn.

- Khi chỉ số DO cao, chứng tỏ hàm lƣợng các chất hữu cơ trong nƣớc nhỏ
và nguồn nƣớc có nhiều rong tảo tham gia quá trình quang hợp giải phóng oxi.
Chỉ số DO rất quan trọng để duy trì điều kiện hiếu khí và là cơ sở để xác
định nhu cầu oxi hóa sinh học. Khả năng hòa tan của oxi vào nƣớc phụ thuộc
vào nhiệt độ, áp suất và mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc [8].
Bảng 1.6. Hàm lượng oxi hòa tan (DO) bão hòa trong nước sạch
ở các nhiệt độ khác nhau tại 1 at [8]

Nhiệt độ (
0
C)
0
5
10
15
20
25
30
Nƣớc ngọt (mg/l)
14,6
12,8
11,3
10,2
9,2
8,4
7,6
Nƣớc biển (mg/l)
11,3
10,0
9,0

8,1
7,1
6,7
6,1

4. Nhu cầu oxi hóa sinh học BOD (Biochemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxi hóa sinh học (BOD) là lƣợng oxy cần thiết để VSV tiêu thụ
khi phân hủy các chất hữu cơ trong nƣớc ở điều kiện hiếu khí. BOD là một chỉ
tiêu quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc bởi các chất hữu cơ có
khả năng phân hủy sinh học. BOD càng cao, chứng tỏ lƣợng chất hữu cơ có khả
năng phân hủy sinh học chứa trong nƣớc càng nhiều. Quá trình oxy hóa sinh
học xảy ra qua hai giai đoạn [8]:
- Giai đoạn 1. Chủ yếu oxi hóa các hợp chất hữu cơ:
VSV
Hợp chất hữu cơ + O
2
→ CO
2
+ H
2
O (1.11)
(có khả năng bị oxi hóa sinh học) (DO)
- Giai đoạn 2. Oxi hóa các hợp chất N, giai đoạn này bắt đầu sau ngày
thứ 10 (có trƣờng hợp bắt đầu từ ngày thứ 5):
VSV
2NH
4
+
+ 3O
2

 2NO
2
-
+ 4H
+
+ 2H
2
O (1.12)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
Quá trình (1.12) đƣợc thực hiện nhờ các vi khuẩn nitrosomonas,
nitrosocystis và nitrosospira. Sau đó, nhờ các VSV nitrobacter hay azotobacter,
nitrit bị oxi hóa tiếp tục thành nitrat:
VSV
2NO
2
-
+ O
2
 2NO
3
-
(1.13)
Thông thƣờng, để đánh giá mức độ tiêu thụ oxy trong toàn bộ quá trình
oxy hóa sinh học, cần phải xác định chỉ số BOD
20
sau 20 ngày ở 20
o

C. Vì ở thời
điểm đó, có tới 98  99% lƣợng chất hữu cơ trong nƣớc bị oxy hóa. Việc làm
này đòi hỏi một thời gian quá dài. Do đó, để đánh giá gần đúng nhu cầu oxi hóa
sinh học, ngƣời ta chỉ cần xác định BOD
5
sau 5 ngày ở 20
o
C, khi đó đã có
khoảng 70  80% các chất hữu cơ bị oxy hóa.
5. Nhu cầu oxi hóa hóa học COD (Chemical Oxygen Demand)
Chỉ số COD là lƣợng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các
chất hữu cơ thành CO
2
và H
2
O. Nhƣ vậy COD biểu thị lƣợng chất hữu cơ có thể
oxy hóa hóa học, tƣơng đƣơng với lƣợng chất có tính oxi hóa mạnh nhƣ
K
2
Cr
2
O
7
hoặc KMnO
4
. Thực tế, chỉ số COD đƣợc dùng rộng rãi để đặc trƣng
cho mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ (cả chất hữu cơ dễ phân hủy và khó phân
hủy sinh học). Thông thƣờng, tỉ lệ BOD/COD = 0,5  0,7. Vì việc xác định
BOD đòi hỏi thời gian lâu hơn COD, nên ngƣời ta thƣờng xác định COD để
đánh giá mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ [42]- tr.2028.

Nhƣ vậy, khi DO giảm và các chỉ số COD, BOD cao, chứng tỏ nƣớc bị ô
nhiễm [8]- tr.135, do đó các chỉ số DO, COD, BOD là những chỉ tiêu cơ bản để
đánh giá mức độ ô nhiễm các nguồn nƣớc.
6. Các chỉ tiêu vi sinh
Trong nƣớc thiên nhiên, đặc biệt là nƣớc thải có chứa nhiều loại vi
khuẩn, siêu vi khuẩn, rong tảo và các sinh vật đơn bào. Chúng xâm nhập vào
nguồn nƣớc từ môi trƣờng bên ngoài hoặc sẵn có trong nƣớc. Có thể phân chia
thành hai loại chính:
- Các vi sinh vật có hại gồm các vi trùng và siêu vi trùng gây bệnh. Vi
khuẩn E. Coli đặc trƣng cho nhóm này và chỉ số E. Coli là số vi khuẩn có trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
1 lít nƣớc, đặc trƣng cho mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc. Theo TCVN nƣớc cấp
cho sinh hoạt phải đảm bảo có chỉ số E. Coli < 20.
- Các rong tảo làm cho nƣớc có màu xanh, khi chết chúng làm tăng hàm
lƣợng các chất hữu cơ trong nƣớc và làm giảm chỉ số DO.
Ngoài ra, còn nhiều chỉ tiêu khác để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn
nƣớc nhƣ: Hàm lƣợng N, P, sunfat, các kim loaị nặng, các chất rắn lơ lửng, các
chất dầu mỡ, thuốc HHBVTV
1.2.2. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm các nguồn nƣớc
Để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc, các quốc gia và các tổ chức hữu
trách của Liên hiệp quốc (UN) đã xây dựng các bộ tiêu chuẩn riêng. Dƣới đây
là một số tiêu chuẩn Việt nam:
Bảng 1.7. Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt
(trích QCVN 08:2008/BTNMT)

TT

Thông số

Đơn
vị
Giá trị giới hạn
A
B
A1
A2
B1
B2
1
pH

6-8,5
6-8,5
5,5-9
5,5-9
2
Ôxy hoà tan (DO)
mg/l
≥ 6
≥ 5
≥ 4
≥ 2
3
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
mg/l
20
30

50
100
4
COD
mg/l
10
15
30
50
5
BOD
5
(20
o
C)
mg/l
4
6
15
25
6
Amoni (NH
+
4
) (tính theo N)
mg/l
0,1
0,2
0,5
1

7
Clorua (Cl
-
)
mg/l
250
400
600
-
8
Florua (F
-
)
mg/l
1
1,5
1,5
2
9
Nitrit (NO
-
2
) (tính theo N)
mg/l
0,01
0,02
0,04
0,05
10
Nitrat (NO

-
3
) (tính theo N)
mg/l
2
5
10
15
11
Phosphat (PO
4
3-
)(theo P)
mg/l
0,1
0,2
0,3
0,5
Trong đó :
A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt và các mục đích
khác nhƣ loại A2, B1 và B2.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
A2 - Dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt nhƣng phải áp dụng
công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục
đích sử dụng nhƣ loại B1 và B2.
B1 - Dùng cho mục đích tƣới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng
khác có yêu cầu chất lƣợng nƣớc tƣơng tự hoặc các mục đích sử dụng nhƣ

loại B2.
B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nƣớc chất lƣợng
thấp.
Theo quy định của Cục bảo vệ môi trƣờng Mỹ (US EPA-1986) về chất
lƣợng nƣớc mặt, hàm lƣợng photphat không đƣợc vƣợt quá 0,05mg P/l. Trong
các hồ chứa, chỉ nên duy trì nồng độ photphat nhỏ hơn 0,025mg P/l. Các dòng
dẫn nƣớc có nồng độ photphat  0,1mg P/l thì không đƣợc đổ vào các hồ chứa,
vì rong tảo sẽ phát triển mạnh, gây ô nhiễm. Các nguồn nƣớc mặt có nồng độ
photphat trong khoảng 0,01  0,03 mg P/l đƣợc coi là không bị ô nhiễm, vì khi
đó rong tảo không phát triển đƣợc, các quá trình sinh học tự nhiên có thể tự làm
sạch chúng [56].
Bảng 1.8. Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp
(trích QCVN 24:2009/BTNMT)
TT
Thông số
Đơn vị
Giá trị C
A
B
1
pH
-
6-9
5,5-9
2
Mùi
-
Không khó chịu
Không khó chịu
3

BOD
5
(20
0
C)
mg/l
30
50
4
COD
mg/l
50
100
5
Chất rắn lơ lửng
mg/l
50
100
6
Dầu động thực vật
mg/l
10
20
7
Amoni (tính theo N)
mg/l
5
10
8
Tổng Nitơ

mg/l
15
30
9
Tổng Phôtpho
mg/l
4
6
Trong đó: C là giá trị của thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
- Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc đƣợc dùng cho mục đích
cấp nƣớc sinh hoạt;
- Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc không dùng cho mục
đích cấp nƣớc sinh hoạt.
Bảng 1.9. Giá trị các thông số ô nhiễm tối đa cho phép trong nước thải sinh
hoạt (trích QCVN 14:2008/BTNMT)
TT
Thông số
Đơn vị
Giá trị C
A
B
1
pH


5 - 9
5 - 9
2
BOD
5
(20
0
C)
mg/l
30
50
3
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
mg/l
50
100
4
Tổng chất rắn hòa tan
mg/l
500
1000
5
Sunfua (tính theo H
2
S)
mg/l
1.0
4.0
6
Amoni (tính theo N)

mg/l
5
10
7
Nitrat (NO
3
-
)(tính theo N)
mg/l
30
50
8
Dầu mỡ động, thực vật
mg/l
10
20
9
Phosphat (PO
4
3-
) (tính theo P)
mg/l
6
10
Trong đó: C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm.
- Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính
toán giá trị tối đa cho phép trong nƣớc thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn
nƣớc đƣợc dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt (có chất lƣợng nƣớc tƣơng
đƣơng cột A1 và A2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt).
- Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính

toán giá trị tối đa cho phép trong nƣớc thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn
nƣớc không dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt (có chất lƣợng nƣớc tƣơng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
đƣơng cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt
hoặc vùng nƣớc biển ven bờ).
1.3. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG P
P tồn tại trong nƣớc tự nhiên và nƣớc thải dƣới nhiều dạng khác nhau, có
thể chia thành 2 nhóm chính: các hợp chất P vô cơ và các hợp chất P hữu cơ.
Việc phân tích đánh giá chính xác hàm lƣợng P là rất khó khăn, ngay cả với các
phòng thí nghiệm tốt, bởi vậy các hóa chất và dụng cụ đo cần phải lựa chọn và
đƣợc kiểm tra nghiêm ngặt [39]-p.6 of 8.
Các hợp chất P vô cơ chủ yếu tồn tại dƣới dạng các octophotphat,
photphat ngƣng tụ (pyro-, meta-, nhiều polyphotphat khác nhau), các muối
photphat ít tan và một phần đƣợc hấp phụ lên bề mặt các hạt keo lơ lửng hoặc
trầm tích ở đáy ao, hồ [35,39].
Khi xác định hàm lƣợng P vô cơ trong nƣớc, ngƣời ta axit hóa mẫu bằng
dung dịch HNO
3
để chuyển các dạng P vô cơ về dạng axit H
3
PO
4
, gọi là phản
ứng thủy phân bằng axit [35, 39, 49]:
HPO
4
2-

, H
2
PO
4
-
, M
3
(PO
4
)
n
+ pyrophotphat + H
+
→

H
3
PO
4
(1.14)
Các hợp chất P hữu cơ trong nƣớc bao gồm: các chất mùn, bùn sinh học,
xác động thực vật, các cơ thể sống và nhiều hợp chất cơ photpho khác chúng tồn
tại cả dạng hòa tan và dạng trầm tích. Để xác định hàm lƣợng P hữu cơ, ngƣời ta
xác định trƣớc lƣợng P vô cơ, sau đó phá mẫu bằng một trong các phƣơng pháp
oxi hóa đƣợc trình bày ở mục 1.3.2 để chuyển về dạng octophotphat:
Các hợp chất P hữu cơ + [O] → Octophotphat + (1.15)
Xác định hàm lƣợng octophotphat thu đƣợc (1.15) bằng một trong các
phƣơng pháp trình bày ở mục 1.3.1. Hàm lƣợng P tổng bao gồm tổng P vô cơ
và P hữu cơ [35].
1.3.1. Xác định hàm lƣợng phôtphat bằng phƣơng pháp trắc quang

Phƣơng pháp trắc quang hợp chất màu xanh molipden, dựa trên nguyên
tắc chuyển các hợp chất P vô cơ về dạng octophotphat, sau đó kết tủa
octophotphat dƣới dạng axit heteropolyphotphomolipdic màu vàng. Cuối cùng,
khử bằng một chất khử thích hợp nhƣ: Sn
2+
, Fe
2+
, benzidin (H
2
N-C
6
H
4
- NH
2
)
hoặc axit ascobic , để tạo thành hợp chất màu xanh molipden. Đo cƣờng độ