Báo cáo thực hành môn thí nghiệm phân tích môi trường bài 7: phân tích chỉ tiêu BOD7, nitrate trong nước

Bộ Công Thương
Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM
Khoa Công nghệ sinh học & Kĩ thuật môi trường

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn: Ngô Thị Thanh Diễm
Lớp: 03DHMT2
Buổi: sáng thứ 7 _ tiết 1-5
Danh sách nhóm 1:
Trần Xuân Tùng 2009120169
Nguyễn Thanh Duy Tân 2009120136
Nguyễn Duy Ngọc 2009120170
Tp.Hồ Chí Minh – 5/2014
Bài 7
PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU BOD
7
, NITRATE
TRONG NƯỚC
Mẫu nước mặt
Ngày lấy mẫu:9/5/2014
Người lấy mẫu: Trần Xuân Tùng
Địa điểm lấy mẫu: Cầu số 2, Kênh Nhiêu Lộc
Thời gian lấy mẫu: 17:30
I. Chỉ tiêu BOD
1. Mục đích
1.1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng:
− Trình bày nguyên tắc phân tích BOD
5
trong nước.

− Trình bày các trở ngại trong quá trình phân tích BOD
5
trong nước.
1.2. Kỹ năng
− Rèn luyện kỹ năng chuẩn độ.
− Tính toán, phân tích, đánh giá kết quả.
2. Nguyên tắc
Sử dụng loạị chai DO đặc biệt có thể tích 300ml, cho mẫu vào đầy chai. Đo
hàm lượng oxi hòa tan ban đầu và sau 7 ngày ủ. Lượng oxi chênh lệch do vi sinh
sử dụng chính là BOD.
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
3. Ý nghĩa môi trường
Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất
hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí. Có nghĩa là chất
hữu cơ có thể làm thức ăn cho vi sinh vật.
4. Các trở ngại
Vi sinh vật nitrate hóa sẽ sử dụng oxy để oxy hóa nitrogen NH
3
thành NO
2
-
và NO
3
-
, do đó có thể làm thiếu hụt oxy hòa tan trong nước dẫn đến việc BOD
không còn chính xác.
5. Dụng cụ và thiết bị
− Tủ điều nhiệt BOD ở 201
− Chai BOD
− Ống đong 100ml

− Buret
− Pipet
6. Hóa chất
 Dung dịch đệm phosphate
 Dung dịch MgSO
4
, dung dịch CaCl
2
và dụng dịch FeCl
2
.
 Dung dịch H
2
SO
4
1N và NaOH 1N
 Dung dịch iodide azide kiềm
 Dung dịch MnSO
4
 Dung dịch ammonium choloride
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
7. Cách tiến hành
− Chuẩn bị nước pha loãng: nước cất được bổ sung thêm 1 ml chất dinh
dưỡng ( phosphate, MgSO
4
, FeCl
2
và CaCl
2
), được bão hòa oxy bằng

cách sục khí liên tục 2 giờ.
− Xử lý mẫu: kiểm tra pH và trung hòa mẫu bằng H
2
SO
4
hoặc NaOH
− Kỹ thuật pha loãng mẫu:
Xử lý theo tỉ lệ:
0.11 Cho nước thải công nghiệp nhiễm bẩn nặng
1 − 5%
Cho nước thải thô hoặc đã lắng
5−25%
Cho nước thải ra của các quá trình xử lý sinh học
25−100%
Cho nước sông bị ô nhiễm
Trong trường hợp này sấy theo tỉ lệ từ 25 − 100% để phân tích DO
0
và DO
7
Chiết nước pha loãng vào 2 chai( cho thêm chất dinh dưỡng nếu không pha
loãng mẫu). Phân tích DO
o
Chai phân tích DO
7
: Đậy kín, ủ nơi mát và trong tối trong 7 ngày
8. Cách tính
BOD
7
= (DO
0

− DO
7
) f
Trong đó:
DO
0
: hàm lượng oxy hòa tan đo trong ngày đầu tiên
DO
7
: hàm lượng oxy hòa tan đo sau 7 ngày ủ
f: hệ số pha loãng mẫu
9. Kết quả
Sau khi định phân, ta được: 7 ml
ml
Hệ số pha loãng: f =
BOD
7
= (DO
0
− DO
7
) f = ( 7 ) = (mg/L)
10. Nhận xét
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
So sánh với QCVN 08:2008/BTNMT về chất lượng nước mặt, ta thấy kết
quả nằm trong giới hạn cho phép về nồng độ chất ô nhiễm, so sánh với B
1
(Dùng
cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu
cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2)

II. Chỉ tiêu nitrate
1. Mục đích
1.1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng:
− Trình bày nguyên tắc phân tích nitrate trong nước.
− Trình bày các trở ngại trong quá trình phân tích nitrate trong nước.
1.2. Kỹ năng
− Rèn luyện kỹ năng sử dụng máy quang phổ.
− Tính toán, phân tích, đánh giá kết quả.
2. Nguyên tắc
Phản ứng giữa nitrate và brucine có màu vàng. Cường độ màu được đo ở
bước sóng bằng 410nm. Tốc độ phản ứng chịu ảnh hưởng rõ rệt vào nhiệt lượng
tỏa ra trong quá trình phản ứng. vì thế, các chất phản ứng được đưa vào lần lượt
và ủ một khảng thời gian chính xác. Nồng độ acid và thời gian phản ứng được
lựa chọn để tạo màu tốt nhất và ổn định. Phương pháp này thích hợp với cả nước
ngọt và nước biển, với hàm lượng N − NO
3
-
xấp xỉ 0,1 − 2mg/L.
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
3. Ý nghĩa môi trường
 Nitrat là sản phẩm của giai đoạn oxi hóa cao nhất trong chu trình của nito,
cũng là giai đoạn quan trọng trong tiến trình oxy hóa sinh học. Ở lớp nước
mặt thường gặp nitrat ở dạng vết nhưng đôi khi trong nước ngầm mạch nóng
lại có hàm lượng cao.
 Nếu nước uống có quá nhiều nitrate thường gây bệnh huyết sắc tố ở trẻ em.
Do đó, trong nguồn nước cấp cho sinh hoạt giới hạn nitrate không vượt quá
6 mg/l.
4. Trở ngại
− Sự hiện diện của tác nhân oxy hóa có thể loại trừ bằng cách thêm chất phản

ứng orthotolidine. Chlor dư có thể bị loại bằng một lượng sodium arsenite
khi chlor dư không quá 5 mg/L. Sodium arsenite thấp không ảnh hưởng tới
việc xác định nitrate.
− Các ion kim loại như: Fe
2+
, Fe
3+
, và Mn
4+
sẽ gây ảnh hưởng nhẹ nhưng nếu
hàm lượng nhỏ hơn 1 mg/L thì ảnh hưởng không đáng kể. Trở ngại do nitrite
gây ra khi N−NO
2
−
0.5 mg/L được ngăn ngừa bằng acid sulfanilic.
− Hàm lượng chất hữu cơ cao trong nước thải cũng sẽ gây trở ngại cho việc xác
định nitrate.
5. Dụng cụ và thiết bị
 Ống nghiệm 25ml đã đánh số từ 1 đến 5 và 7 ống khác.
 Pipet 1ml, 2ml, 5ml
 Hộp giấy kín hoặc tủ kín
 Spectrophotometer
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
6. Hóa chất
 Dung dịch N − NO
3
chuẩn
 Dung dịch brucine − sulfanilic
 Dung dịch H
2

SO
4
đậm đặc
 Dung dịch sodium chloride
7. Thí nghiệm
Chuẩn bị dung dịch tham chiếu như sau:
STT 0 1 2 3 4 5
V
ml
dd N−NO
3
chuẩn
0 2 4 6 8 10
V
ml
nước cất 10 8 6 4 2 0
C ( 0 4 8 12 16 20
C (mg/L) 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
Chuẩn bị tiếp 7 ống nghiệm khác được đánh số thứ tự:
STT 0 1 2 3 4 5 Mẫu
V
ml
H
2
SO
4
đđ 4
V
ml
dd tham chiếu 1 1 1 1 1 1 1ml mẫu nước

V
ml
brucine 0.5
Lắc đều, để trong tối 10 phút
V
ml
nước cất 5
Lắc đều, để trong tối 20 phút
Sau 20 phút, lấy ra đo độ hấp thu A ở bước sóng bằng 410nm.
8. Cách tính
Từ nồng độ và độ hấp thu của dung dịch màu chuẩn, vẽ giản đồ A = f(C),
sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax + b. Từ
trị số độ hấp thu A
m
của mẫu, tính nồng độ C
m
.
9. Kết quả
Sau khi đo, ta có bảng số liệu sau:
STT 0 1 2 3 4 5 Mẫu
C (mg/L) 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
Độ hấp thu 0.006 0.026 0.241 0.729 1.103 1.255 1.15
Từ bảng số liệu dưới đây ta vẽ được giản đồ:
STT 1 2 3 4 5
C (mg/L) 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
Độ hấp thu 0.026 0.24
1
0.729 1.103 1.255
Từ giản đồ, ta có phương trình: y = 0.83x 0.3252. Hệ số pha loãng f

=1.
A
m
= 1.15
Ta có: x = =
Suy ra: = 1.298 (mg/l)
= 4.43 = 1.777 4.43 = 7.874 (mg/l)
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page
10. Nhận xét
QCVN08:2008/BTNMT:
Thông số Giá trị giới hạn
A
1
A
2
B
1
B
2
NO
3
−
(mg/l)
2 5 10 15
So sánh với qui chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT, ta thấy kết quả tính được
nằm trong giới hạn cho phép về nồng độ nitrate, so sánh với cột B
1
( Dùng cho
mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu
chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2), nhỏ

hơn gần 1.27 lần.
Báo cáo phân tích môi trường Nhóm 1 Page