các chỉ tiêu hóa lý đánh giá chất lượng nước

2.1 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
2.1.1 các thông số đánh giá chất lượng nước
Để đánh giá chất lượng nước, người ta đưa ra các chỉ tiêu về chất lượng
nước như sau:
a. Các chỉ tiêu vật lý cơ bản như: độ đục, độ màu, độ pH, độ nhớt, tính
phóng xạ, nhiệt độ,...
b. Các chỉ tiêu hóa học của nước như: chỉ tiêu về nhu cầu oxy hóa học
COD, lượng oxy hòa tan DO, hàm lượng Cl-, SO42-, PO43-, F-, Fe2+, Mn2+, các
hợp chất nito,...
c. Các chỉ tiêu vi sinh: số vi trùng gây bệnh E.coli, các loại rong tảo,
virut...
2.1.1 Các chỉ tiêu hóa lý
1.2.1.1. Giá trị pH
Giá trị pH là một trong những yếu tố quan trọng nhất để xác định nước về
mặt hóa học. pH là chỉ tiêu quan trọng đối với mỗi giai đoạn trong môi trường
môi trường, là một chỉ tiêu cần phải kiểm tra đối với chất lượng nước. pH là yếu
tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự sinh trưởng của
sinh vật trong môi trường nước,sự thay đổi giá trị pH có thể dẫn tới sự thay đổi
về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan hoặc kết tủa, thúc đẩy
hay ngăn chặn phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong nước. Và được định
nghĩa bằng biểu thức:
pH = -lg [H+]
•
•

Khi pH =7 nước có tính trung tính
Khi pH <7 nước có tính axit


•

Khi pH >7 nước có tính kiềm
2.1.1.2. Chất rắn hòa tan
Trong những sự thay đổi về mặt môi trường, cơ thể con người có thể
thích nghi ở một giới hạn. Với nhiều người khi phải thay đổi chỗ ở, hoặc đi đây
đó khi sử dụng nước có hàm lượng chất rắn hòa tan cao thường bị chứng nhuận
tràn cấp tính hoặc ngược lại tùy theo thể trạng mỗi người. Tuy nhiên đối với dân
địa phương, sự kiện trên không gây một phản ứng nào trên cơ thể. Trong ngành
cấp nước, hàm lượng chất rắn hòa tan được khuyến cáo nên giữ thấp hơn
500mg/l và giới hạn tối đa chấp nhận cũng chỉ đến 1000mg/l.
2.1.1.3. Nhu cầu oxy hóa học(COD)
Nhu cầu oxy hóa học (COD) là lượng oxy tương đương của các cấu trúc
hữu cơ trong mẫu nước bị oxy hóa bởi tác nhân hóa học có tính oxy hóa mạnh.
Đây là một phương pháp xác định vừa nhanh chóng vừa quan trọng để khảo sát
các thông số của dòng nước và nước thải công nghiệp, đặc biệt trong các công
trình xử lý nước thải. Phương pháp này không cần chất xúc tác nhưng nhược
điểm là không có tính bao quát đối với các hợp chất hữu cơ (thí dụ axit axetic)
mà trên phương diện sinh học thực sự có ích cho nhiều loại vi sinh trong nước.
Trong khi đó nó lại có khả năng oxy hóa vài loại chất hữu cơ khác nhau như
celluloz mà những chất này không góp phần làm thay đổi lượng oxy trong dòng
nước nhận ở thời điểm hiện tại.
2.1.1.4. Chloride
Chloride là ion chính trong nước thiên nhiên và nước thải. Vị mặn của
Chloride thay đổi tùy theo hàm lượng và thành phần hóa học của nước. Với mẫu
chứa 25mgCl/l người ta đã có thể nhận ra vị mặn nếu trong nước có chứa ion
Na+. Tuy nhiên khi mẫu nước có độ cứng cao, vị mặn rất khó nhận biết dù có
chứa đến 1000mgCl/l. Hàm lượng Chloride cao sẽ gây ăn mòn các kết cấu ống
kim loại. Về mặt nông nghiệp Chloride gây ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng
của cây trồng.

2.1.1.5. Sắt
Sắt là nguyên tử vi lượng cần thiết cho cơ thể con người để cấu tạo hồng
cầu. Vì thế sắt với hàm lượng 0,3mg/l là mức ấn định cho phép đối với nước
sinh hoạt. Vượt qua giới hạn trên, sắt có thể gây nên những ảnh hưởng không
tốt.
Sắt có mùi tanh đặc trưng, khi tiếp xúc với khí trời kết tủa Fe (III) hydrat
hình thành làm nước trở nên có màu đỏ gạch không tốt cho người sử dụng.
Cũng với lý do trên, nước có sắt không thể dùng cho một số ngành công
nghiệp đòi hỏi chất lượng cao như tơ, dệt, thực phẩm, dược phẩm,…
Kết tủa sắt lắng đọng thu hẹp dần tiết kiệm hữu dụng của ống dẫn mạng
lưới phân phối nước.
2.1.1.6. Sulfate (SO42- )
Sulfate thường gặp trong nước thiên nhiên và nước thải với hàm lượng từ
vài cho đến hàng ngàn mg/l. Những vùng đất sình lầy, bãi bồi lâu năm, sulfur
hữu cơ bị khoáng hóa dần dần sẽ biến đổi thành sulfate. Nước chảy qua các
vùng đất mỏ mang nhiều sulfate sẽ có hàm lượng sulfate khá cao do sự oxy hóa
quặng thiếc, quặng sắt.
Sulfate là một trong những chỉ tiêu tiêu biểu của những vùng nước nhiễm
phèn. Vì natri sulfate và mangan sulfate có tính nhuận tràng nên trong nước
uống, sulfate không được vượt quá 200mg/l.
Sunfat là một chỉ tiêu tiêu biểu của vùng nước nhiễm phèn. Sunfat cao,
nước sẽ có vị chát, gây bệnh tiêu chảy, và gây xâm thực mạnh trên các công
trình xây dựng. Ngoài ra, sunfat sẽ kết hợp với ion Ca 2+ để tạo thành cặn cứng
bám trên thành các thiết bị trao đổi nhiệt.

2.1.1.7. Các hợp chất florua


Nước ngầm ở giếng sâu hoặc ở các vùng đất có chứa quặng apatic thường
có hàm lượng các hợp chất florua cao(2,0 đến 2,5 mg/l), tồn tại ở dạng cơ bản là

canxi florua và magie clorua.
Các hợp chất khá bền vững, khó bị phân hủy ở quá trình tự làm sạch.
Hàm lượng florua trong nước cấp ảnh hưởng đến việc bảo vệ răng. Nếu thường
xuyên dùng nước có hàm lượng florua lớn hơn 1,3 mg/l hoặc nhỏ hơn 0,7 mg/l
đều dễ mắc bệnh về men răng.
2.1.1.8. Sắt và mangan
Trong nước ngầm, sắt thường tồn tại ở dạng hóa trị II của các muối
bicacbonat, sunfat, clorua hòa tan, đôi khi sắt tồn tại trong keo của axit humic
hoặc keo silic. Khi tiếp xúc với oxy hoặc các chất oxy hóa, sắt II bị oxy hóa
thành sắt III và kết tủa thành bông cặn Fe(OH) 3 có màu nâu đỏ. Nước bề mặt
thường chứa sắt III tồn tại ở dạng keo dạng hữu cơ, cặn hoặc huyền phù. Nước
thiên nhiên thường có sắt với hàm lượng tới 30 mg/l, đôi khi cao. Với hàm
lượng sắt lớn hơn 0,5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi
giặt... Các cặn sắt kết tủa làm tắc hoặc làm giảm khả năng vận chuyển của hệ
thống dẫn nước.
Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm với hàm lượng nhỏ
hơn, ít khi vượt quá 2 mg/l. Với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,05
mg/l sẽ gây trở ngại nhiều trong việc sử dụng giống như nước có chứa sắt ở hàm
lượng cao.
Sắt và mangan trong nước có thể bị oxy hóa theo các phản ứng sau:
Fe2+

Fe3+

Mn2+

Mn4+

Sắt II và mangan II có thể được khử khỏi nước bằng cách oxy hóa qua
quá trình làm thoáng trao đổi khí sau đó tách Fe 3+, Mn4+ không tan bằng quá

trình lắng lọc:
2Fe(HCO3)2 + 0,5O2 + H2
2.1.1.9. Độ cứng của nước

2Fe(OH)3 + H2O


Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị hàm lượng các ion canxi, magie
có trong nước. Trong xử lý nước thường phân biệt ba loại độ cứng: độ cứng
toàn phần, độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. Dùng nước có độ cứng cao có
tác hại là các ion canxi, magie phản ứng với các oxit béo tạo ra các hợp chất khó
hòa tan,trong sinh hoạt gây lãng phí xà phòng, trong sản xuất các muối canxi,
magie kết tủa gây trở ngại cho quá trình sản xuất. Khi tính theo hàm lượng
CaCO3 trong nước, người ta chia làm ba loại:
- nước mềm có chứa ít hơn 50mg CaCO3/l
- nước thường có chứa đến 150 mg CaCO3/l
- nước cứng có chưa trên 300 mg CaCO3/l.
2.1.1.10. Các hợp chất của nito
Các hợp chất của nito có trong nước là kết quả của quá trình phân hủy các
hợp chất hữu cơ trong tự nhiên, trong các chất thải và trong các nguồn phân bón
mà con người trực tiếp hoặc gián tiếp đưa vào nguồn nước. Các hợp chất này
thường tồn tại dưới dạng amoniac, nitric, nitrat và cả dạng nguyên tố nito (N 2).
Có thể mô tả quá trình sinh thành các hợp chất nito trong sinh quyển theo sơ đồ
dưới đây:

Dựa vào sơ đồ trên ta có thể nói rằng, tùy theo mức độ có mặt của các hợp
chất nito mà ta có thể biết được mức độ ô nhiễm nguồn nước. Khi nước mới bị
nhiễm bẩn bởi phân bón và nước thải, trong nguồn nước có NH 3, NO2- và NO3-.
Sau một thời gian NH3, NO2- bị oxy hóa thành NO3-. Như vậy:
- nếu nước chứa NH3 và nito hữu cơ thì coi như nước mới bị nhiễm bẩn

và nguy hiểm.
- nếu nước chủ yếu có NO2- thì nước đã bị ô nhiễm thời gian dài hơn, ít
nguy hiểm hơn.


- nếu nước chủ yếu là NO3- thì quá trình oxy hóa đã kết thúc.
Ở điều kiện yếm khí, NO3- sẽ bị khử thành N 2 bay lên. Amoniac là chất
gây nhiễm độc trầm trọng cho nước, gây độc cho loài cá.
Việc sử dụng rộng rãi các nguồn phân bón hóa học cũng làm cho hàm
lượng amoniac trong nước tự nhiên tăng lên. Trong nước ngầm và nước đầm lầy
hay gặp nitrat và amoniac với hàm lượng cao. Người ta đã phát hiện nếu trong
nước uống có chứa hàm lượng cao NO 3- thường gây bệnh xanh xao ở trẻ nhỏ và
có thể dẫn đến tử vong.
Bảng giá trị giới hạn của các thông số chất lượng nước ngầm
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Thông số
pH
Độ cứng (tính theo CaCO3)

COD
Amoni
Clorua
Florua
Nitrit
Nitrat
Sunfat
Mangan
Sắt

Đơn vị
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

Giá trị giới hạn
5,5-8,5
500
4
0,1
250
1,0
1,0

15
400
0,5
5