Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý (pH, TSS, COD, DO...) và đánh giá chất lượng nước mặt trên lưu vực sông Thị Vải (Đồ án tốt nghiệp)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.98 MB, 75 trang )
=
t
^
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
VIỆN KỸ THUẬT VÀ KINH TẾ BIỂN
BA RIA VU N GTAU
UNIVERSITY
C a p Sa i n t I a c q ụ e s
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ (pH, TSS, COD, DO...) VÀ
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TRÊN LƯU VựC SÔNG THỊ VẢI
Trình độ đào tạo
Đại học
Ngành
Công nghệ kỹ thuật hóa học
Chuyên ngành
Công nghệ môi trường
Giảng viên hướng dẫn
Đặng Thị Hà
Sinh viên thực hiện
Dương Hữu Quốc
MSSV
13030432
Lớp
DH13CM
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
VIỆN KỸ THUẬT VÀ KINH TẾ BIỂN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ (pH, TSS, COD, DO...) VÀ
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TRÊN LƯU VựC SÔNG THỊ VẢI
GVHD: TS. ĐẶNG THỊ HÀ
SVTH: DƯƠNG HỮU QUỐC
Vũng Tàu, ngày 29 tháng 06 năm 2017
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
(Đính kèm Quy định về việc tổ chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban hành kèm theo
Quyết định số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng Trường Đại học BR-VT)
1. Họ và tên sinh viên:Dương Hữu Quốc
Ngày sinh: 27/05/1995
MSSV
: 13030432
Lớp: DH13CM
Địa chỉ
: Tổ 4, phường Nghĩa Đức, thị xã Gia Nghĩa, tỉnh Đăk Nông.
:
Trình độ đào tạo
: Đại học
Hệ đào tạo
: Chính quy
Ngành
: Công nghệ kỹ thuật hóa học
Chuyên ngành
: Công nghệ môi trường
2. Tên đề tài: Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý (pH, TSS, COD, DO...) và đánh giá
chất lượng nước mặt trên lưu vực sông Thị Vải.
3. Giảng viên hướng dẫn: TS. Đặng Thị Hà
4. Ngày giao đề tài: 15/02/2017
5. Ngày hoàn thành đồ án tốt nghiệp: 29/06/2017
Vũng Tàu, ngày.....tháng......năm .......
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG NGÀNH
VIỆN TRƯỞNG
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
1. Họ tên sinh viên :
Dương Hữu Quốc MSSV: 13030432
2. Giảng viên hướng dẫn :
TS.Đặng Thị Hà
3
. Tên đồ án :
4. Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý (pH, TSS, COD, DO...) và đánh giá chất
lượng nước mặt trên lưu vực sông Thị Vải.
5. Nhiệm vụ đồ án:
Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý (pH, TSS, COD, DO...) và đánh giá chất
lượng nước mặt trên lưu vực sông Thị Vải, so sánh với QCVN 08MT:2015/BTNMT. Từ đó đưa ra các đánh giá về chất lượng nước mặt và
hướng giải quyết nếu có ô nhiễm môi trường.
6. Nội dung đồ án:
-
Tổng quan chung và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt.
-
Giới thiệu tổng quan về sông Thị Vải
-
Giới thiệu vị trí lấy mẫu, phương pháp thực nghiệm và phân tích mẫu.
-
Kết quả đánh giá chất lượng môi trường nước sông Thị Vải
7. Ngày nhận đồ án: 15/02/2017
8. Ngày hoàn thành: 29/06/2017
Lãnh đạo Ngành CNKTHH
Giáo viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
(Ký, ghi rõ họ tên)
1. Mức độ hoàn thành yêu cầu
2. Bố cục
3. Nội dung
4. Nhận xét khác
Giáo viên hướng dẫn
1. Mức độ hoàn thành yêu cầu
2. Bố cục
3. Nội dung
4. Nhận xét khác
Giáo viên phản biện
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong đồ án này dựa trên các
kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép bất kỳ kết
quả nghiên cứu nào của tác giả khác.
Nội dung của đồ án tốt nghiệp có sử dụng và tham khảo một số thông tin, tài
liệu từ các nguồn khác, báo cáo được liệt kê trong các tài liệu tham khảo.
Dương Hữu Quốc
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt
thời gian từ khi bắt đầu học tập tại trường đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc
nhất, em xin gửi đến quý thầy cô ở Viện kỹ thuật và kinh tế biển - Trường đại học
Bà Rịa Vũng Tàu đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến
thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô của
trường đại học Bà Rịa Vũng Tàu, đặc biệt là các thầy cô Viện kỹ thuật và kinh tế
biển của trường cũng như các anh chị cán bộ của nhà máy xử lý nước thải tập trung
khu công nghiệp Đông Xuyên đã tạo điều kiện cho em để em có thể hoàn thành tốt
bài báo cáo đồ án tốt nghiệp này. Và em cũng xin chân thành cám ơn cô Đặng Thị
Hà đã nhiệt tình hướng dẫn hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình làm bài báo cáo đồ án, bước đầu đi vào thực tế của em còn
hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm
thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất
mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy, cô để em học thêm được nhiều kinh
nghiệm và kiến thức trước khi bước vào chặng đường mới của bản thân.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vũng Tàu, ngày 29 tháng 06 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Dương Hữu Quốc
LỜI MỞ Đ Ầ U ...................................................................................................................................................1
Chương 1. TỔNG Q U A N .............................................................................................................................. 2
1.1. Chất lượng nước m ặt...........................................................................................................................2
1.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước m ặ t ....................................................................2
1.1.2. Các chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lượng nước mặt ............................................................. 5
1.2. Giới thiệu về lưu vực sông Thị V ả i ...............................................................................................13
1.2.1. Điều kiện tự nhiên......................................................................................................................14
1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã h ộ i.........................................................................................................19
Chương 2. THỰC N G HIỆM ........................................................................................................................25
2.1. Vị trí các điểm quan trắ c ..................................................................................................................25
2.2. Mô tả vị trí lấy m ẫu......................................................................................................................... 26
2.3. Phương pháp đo đạc-phân tíc h ........................................................................................................ 30
2.3.1. Phương pháp thu mẫu tại hiện trư ờng....................................................................................30
2.3.2. Phương pháp bảo quản m ẫ u .................................................................................................... 30
2.3.3. Phương pháp phân tích từng chỉ t i ê u .....................................................................................31
2.4. TSS .......................................................................................................................................................31
2.5. Nồng độ oxy hòa tan (D O )...............................................................................................................31
2.6. Nhu cầu Oxy hóa học (COD ).......................................................................................................... 32
2.7. Độ m àu................................................................................................................................................ 33
2.8. p H .........................................................................................................................................................34
2.9. Nhiệt độ...............................................................................................................................................34
Chương 3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG THỊ V Ả I............... 35
3.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu nước mặt trên lưu vực sông Thị V ả i......................................... 35
3.1.1. p H ................................................................................................................................................. 35
3.1.2. Nhiệt độ ( C ) .............................................................................................................................. 37
3.1.3. TSS ( m g/l)..................................................................................................................................39
3.1.4. Độ màu (pt-C o)..........................................................................................................................41
3.1.5. DO (m g/l)....................................................................................................................................43
3.1.6. COD (m g/l)................................................................................................................................ 45
3.2. Mối liên hệ giữa các thông số đo đạc tại các vị trí quan trắ c .....................................................47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN N G H Ị......................................................................................................................50
TÀI LIỆU THAM K H ẢO............................................................................................................................ 51
PHỤ LỤC A ................................................................................................................................................... 52
PHỤ LỤC B ................................................................................................................................................... 56
PHỤ LỤC C ................................................................................................................................................... 60
PHỤ LỤC D ................................................................................................................................................... 61
-
COD: Chemical Oxygen Demand
-
DO: Dissolved Oxygen
-
TSS: Total Suspended Solids
-
BOD: Biochemical Oxygen Demand
-
PVC: Polyvinyl clorua
-
LVS: Lưu vực sông
-
RNM: Rừng ngập mặn
-
ha: Héc ta
-
CN: Công nghiệp
-
KCN: Khu công nghiệp
-
TP: Thành phố
-
BR-VT: Bà Rịa Vũng Tàu
-
BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường
-
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
Bảng 1.1. Chế độ nhiệt trung bình các năm............................................................. 15
Bảng 1.2. Độ ẩm không khí trung bình năm........................................................... 15
Bảng 1.3. Lượng mưa trung bình năm......................................................................16
Bảng 1.4. Các yếu tố đặc trưng của hệ thống sông Thị Vải......................................17
Bảng 1.5. Diện tích RNM các khu vực sông Thị Vải chảy qua................................19
Bảng 1.6. Diện tích và dân số các xã ven sông Thị Vải........................................... 20
Bảng 2.1. Các vị trí quan trắc trên sông Thị V ải..................................................... 25
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp hệ số tương quan 7 vị trí quan trắc.................................. 47
Biểu đồ 1.1. Biểu đồ lượng mưa của tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu năm 2014................14
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ pH tháng 3 - 4 - 5 (2017)....................................................... 35
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ pH trung bình năm (2011-2013, 2017)................................... 36
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ nhiệt độ tháng 3 - 4 - 5 (2017)............................................... 37
Biểu đồ 3.4. Biểu đồ thể hiện nhiêt độ trung bình năm (2011-2013, 2017)............ 38
Biểu đồ 3.5. Biểu đồ TSS tháng 3 - 4 - 5 (2017)..................................................... 39
Biểu đồ 3.6. Biểu đồ TSS trung bình năm (2011-2013, 2017)................................ 40
Biểu đồ 3.7. Biểu đồ độ màu tháng 3 - 4 - 5 (2017)................................................ 41
Biểu đồ 3.8. Biểu đồ DO tháng 3 - 4 - 5 (2017)...................................................... 43
Biểu đồ 3.9. Biểu đồ DO trung bình năm (2011-2013, 2017).................................44
Biểu đồ 3.10. Biểu đồ COD tháng 3 - 4 - 5 (2017)................................................. 45
Biểu đồ 3.11. Biểu đồ COD trung bình năm (2011-2013, 2017)............................. 46
Hình 1.1. Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè bị ô nhiễm ....................................................2
Hình 1.2. Các hoạt động nông nghiệp - nuôi trồng thủy sản gây ô nhiễm...............3
Hình 1.3. Nhà máy bia Sài Gòn sông Lam xả thải gây ô nhiễm 26/05/2014 ............ 4
Hình 1.4. Bản đồ lưu vực sông Thị V ải....................................................................13
Hình 1.5. Bản đồ giao thông vận tải khu vực Cảng Cái M ép.................................. 21
Hình 2.1. Bản đồ vị trí quan trắc.............................................................................. 26
Hình 2.2. Cách điểm xả nước thải công ty Vedan 1km........................................... 27
Hình 2.3. Gần nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ 1........................................................... 27
Hình 2.4. Cảng Phú Mỹ 1......................................................................................... 28
Hình 2.5. Cảng Baria Serece.................................................................................... 28
Hình 2.6. Cảng Cái M ép.......................................................................................... 29
Hình 2.7. Thu mẫu tại hiện trường........................................................................... 30
Hình 2.8. Thùng bảo quản mẫu................................................................................ 30
Hình 2.9. Ống nghiệm phân tích COD..................................................................... 32
Hình 2.10. Quá trình phân tích COD.......................................................................33
LỜI MỞ ĐẦU
Lưu vực sông Thị Vải nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, chảy
qua địa phận các tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu và TP Hồ Chí Minh với diện tích
lưu vực là 394 km2.
Sông Thị Vải dài khoảng 46 km, với lòng sông sâu (trung bình 30 - 50 m) và
rộng (trung bình 300 - 800 m) nên rất thuận lợi cho giao thông đường thủy, đặc biệt
là xây dựng các cảng nước sâu. Vùng tả ngạn sông có trục quốc lộ 51 - tuyến đường
huyết mạch nối liền thành phố biển Vũng Tàu với các trung tâm kinh tế lớn khu vực
miền nam như TP Hồ Chí Minh, TP Biên Hòa, cùng với hệ thống cảng nước sâu thì
quá trình phát triển công nghiệp dọc theo lưu vực sông là điều cần thiết.
Việc phát triển công nghiệp và cảng vụ mang lại nhiều nguồn lợi về kinh tế xã
hội tuy nhiên nó cũng mang lại nhiều áp lực đến môi trường, đặc biệt là môi trường
nước.
Thực tế, nước thải tại các khu công nghiệp đã làm cho nước sông Thị Vải bị ô
nhiễm nghiêm trọng. Tuy nhiên từ sau năm 2008, khi vụ việc vi phạm của công ty
Vedan bị phát hiện và ngăn chặn, công tác quản lý và bảo vệ môi trường trên lưu
vực sông Thị Vải diễn ra chặt chẽ hơn, đã có nhiều hệ thống xử lý nước thải được
xây dựng và hoạt động, chất lượng môi trường nước sông Thị Vải đã được cải thiện.
Hiện nay, trước tình hình phát triển mạnh của các khu công nghiệp, các cảng
mới được hình thành thì hiện tượng các nhà máy ven lưu vực sông đang có dấu hiệu
buông lỏng công tác xử lý nước thải trước khi xả thải ra môi trường, hoặc xử lý đối
phó với lực lượng chức năng là có xảy ra. Khiến cho một số khu vực sông đang có
dấu hiệu ô nhiễm trở lại. Vì vậy việc phân tích, đánh giá chất lượng nước sông để
nắm rõ hiện trạng nước sông cần được thực hiện thường xuyên và định kỳ. Vậy nên
đề tài “Khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý (pH, TSS, COD, DO,...) và đánh giá chất
lượng nước mặt trên lưu vực sông Thị Vải” là điều cần thiết.
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Chất lượng nước mặt
1.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt [1][8]
a. Hoạt động sống của con người
-
Hiện nay mỗi ngày các sông ngòi phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải
sinh hoạt (khoảng 80 % nước cấp sinh hoạt) và hàng triệu tấn rác thải, lượng
chất thải này được xả trực tiếp vào sông ngòi mà không qua bất cứ một biện
pháp xử lý nào, nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa các chất ô nhiễm hữu cơ.
-
Tình trạng lấn chiếm lòng, bờ sông, kêch rạch để sinh sống, diễn ra ở rất
nhiều khu vực có các kênh rạch, sông ngòi gần hoặc nằm trong nội thành.
Hầu hết các chất thải sinh hoạt đều thải trực tiếp xuống khu vực này, gây ứ
đọng dòng chảy, ô nhiễm môi trường nghiêm trọng cục bộ và ảnh hưởng cả
đến các lưu vực sông lớn, nên việc sử dụng nguồn nước để xử lý làm nước
cấp sinh hoạt trở nên khó khăn hơn.
H ình 1.1. K ênh N h iêu L ộc - Thị N g h è bị ô nhiễm
b. Hoạt động nông nghiệp - nuôi trồng thủy hải sản
-
Với tình trạng sử dụng bừa bãi, tùy tiện các loại hóa chất trong phân bón, các
loại thuốc bảo vệ thực vật... nhiều hệ thống kênh mương tưới tiêu nội đồng
đã bị ô nhiễm nguồn nước và phát tán rộng. Hệ thống tưới tiêu và hình thức
tưới tiêu không phù hợp gây thất thoát lưu lượng nước lớn trong ngành trồng
trọt.
-
Trên nhiều lưu vực sông lớn việc nuôi trồng thủy hải sản trên dòng nước mặt
là khá phổ biến. Các hoạt động này khiến nước sông ô nhiễm do hoạt động
sinh hoạt của ngư dân trên các bè tập trung không được xử lý mà xả trực tiếp
xuống sông, ngoài ra còn ô nhiễm do lượng thức ăn dư thừa của thủy sản.
H ình 1.2. C ác hoạt động nông nghiệp - nuôi trồ n g thủy sản gây ô nhiễm
c. Hoạt động công nghiệp
Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nhiệp và làng nghề ngày càng bị ô
nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng năm cơ sở
sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và
thiết bị xử lý.
Nước thải từ các cơ sở công nghiệp, thủ công nghiệp, đều chưa qua xử lý
hoặc chỉ xử lý sơ bộ. Các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp rất đa dạng, có
cả chất hữu cơ, dầu mỡ, kim loại nặng,... nồng độ COD, BOD, DO, tổng coliform
đều không đáp ứng được tiêu chuẩn cho phép đối với nước thải xả ra nguồn.
H ình 1.3. N h à m áy b ia Sài G òn sông L am x ả thải gây ô nhiễm 26/05/2014
d. Do các hoạt động khác
-
Các kênh rạch không được vệ sinh, nạo vét thường xuyên làm ứ đọng rác thải
gây tắc dòng chảy dẫn đến ô nhiễm.
-
Việc hình thành các bãi rác tự phát hoặc bãi rác chưa đạt tiêu chuẩn kỹ thuật
gây nên ô nhiễm do lượng nước rỉ rác ngấm vào mạch nước ngầm hoặc chảy
tràn ra các khu vực xung quanh.
-
Các hoạt động vận chuyển hàng hóa đường thủy và các sự cố tràn dầu cũng
gây ảnh hưởng đến môi trường và nước mặt.
-
Ảnh hưởng do chưa có ý thức về sử dụng và bảo vệ nguồn nước như sử dụng
bừa bãi, hoang phí, không đúng mục đích sử dụng.
-
Nước mưa chảy tràn, đặc biệt là nước mưa đợt đầu, cuốn theo các chất ô
nhiễm trên mặt đất.
-
Các hiện tượng mưa dông, bão lũ... gây xạt lở đất và gây chết các động thực
vật, cuốn về các con sông lớn gây ô nhiễm hữu cơ.
-
Chu trình sống của động thực vật cũng phần nào ảnh hưởng đến nguồn nước
nói chung và nước mặt nói riêng (Xác động thực vật bị các vi sinh vật phân
hủy, thấm và chảy tràn vào các nguồn nước).
-
Suy giảm chất lượng nguồn nước do các hiện tượng xói mòn, cuốn theo các
kim loại nặng và các chất rắn lơ lửng... hoặc do địa chất khu vực nguồn nước
(VD:Nước trên đất phèn thường chứa nhiều sắt, nhôm. Nước lấy từ lòng đất
thường chứa nhiều canxi...).
1.1.2. Các chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lượng nước mặt [2][4]
a. Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước có vai trò quan trọng đối với các quá trình sinh hóa diễn
ra trong thủy vực. Nhiệt độ nước quá cao sẽ ảnh hưởng tới tốc độ phân hủy vật chất,
tới độ oxy hòa t a n . do đó ảnh hưởng tới chất lượng nước và ảnh hưởng tới thủy
sinh vật. Nước thải từ nhà máy nhiệt điện và lò hơi của một số ngành công nghiệp
có nhiệt độ cao. Khi thải ra môi trường, nó làm tăng nhiệt độ của các thủy vực, ảnh
hưởng đến một số thủy sinh vật và làm suy giảm oxy hòa tan trong nguồn nước do
khả năng bão hòa oxy trong nước nóng thấp hơn và vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ
sẽ hoạt động mạnh hơn.
b. Giá trị pH
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ trong dung dịch, đặc trưng cho độ
axit hay độ kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan đến dạng tồn tại của kim
loại và khí hòa tan trong nước. pH của nước sẽ ảnh hưởng tới các quá trình hóa học
như quá trình đông tụ hóa học, sát trùng, ăn m ò n . Độ pH còn ảnh hưởng tới sự cân
bằng các chỉ số hóa học trong nước, qua đó ảnh hưởng tới đời sống thủy sinh vật. Ví
dụ, khi nước trong thủy vực có tính axit thì các muối kim loại tăng khả năng hòa
tan, gây độc cho thủy sinh vật. Do vậy pH rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi
trường.
c. Hàm lượng chất rắn
Chất rắn trong nước là sự có mặt của tất cả các chất rắn hòa tan (TDS) và lơ
lửng (TSS). Các chất rắn hiện diện trong nước từ nhiều nguồn khác nhau như: quá
trình các chất rửa trôi từ đất, quá trình phân hủy các chất hữu cơ từ xác động thực
vật, ảnh hưởng của các loại nước thải công nghiệp và sinh hoạt.
Các chất rắn trong nước có thể có bản chất là:
-
Các chất vô cơ dạng hòa tan hoặc không tan ở dạng huyền phù.
-
Các chất hữu cơ hòa tan và không tan.
-
Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh...).
Tùy theo đặc điểm mà chất rắn được chia thành các loại sau (đơn vị tính đều là
mg/l):
-
Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solids - TDS): tổng các chất hòa tan
trong nước, chủ yếu là các ion vô cơ, một lượng nhỏ chất hữu cơ và khí hòa
tan (oxy, CO2...).
-
Tổng chất rắn không hòa tan / chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solids TSS): tổng các chất không hòa tan trong nước, chủ yếu là các chất ở dạng lơ
lửng và thể keo.
-
Tổng chất rắn (Total Solids - TS): tổng tất cả các chất có mặt trong nước
không phải là nước (H2O).
Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất
lượng nước trên nhiều phương diện. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp
làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao gây nên cảm quan không tốt cho
nhiều mục đích sử dụng, ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước,
do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng oxy trong
nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Chất rắn lơ lửng có thể
làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng
của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng.
Nếu lượng cặn lắng lớn và lượng oxy trong nước không đủ cho quá trình
phân hủy hiếu khí thì oxy hoà tan của nước cạn kiệt (DO = 0). Lúc đó quá trình
phân giải yếm khí sẽ xảy ra và sản phẩm của nó là chất khí H2S, c 0 2 , c H4. Các chất
khí khi nổi lên mặt nước lôi kéo theo các hạt cặn đã phân hủy, đồng thời các bọt khí
vỡ tung và bay vào khí quyển. Chúng làm ô nhiễm cả nước và không khí xung
quanh. Cần chú ý rằng quá trình yếm khí xảy ra chậm hơn nhiều so với quá trình
hiếu khí. Bởi vậy khi đưa cặn mới vào nguồn thì quá trình phân giải yếm khí có thể
xảy ra liên tục trong một thời gian dài và quá trình tự làm sạch nguồn nước có thể
coi như chấm dứt. Nguồn như vậy không thể sử dụng vào mục đích cấp nước. Vì
vậy khi xử lý sẽ cần tiêu tốn thêm hóa chất để keo tụ chất rắn có trong nước thải.
d. Oxy hòa tan (DO: Dissolved Oxygen)
DO là yếu tố quyết định quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm trong
nước diễn ra trong điều kiện yếm khí hay hiếu khí. Số liệu đo đạc DO rất cần thiết,
giúp có biện pháp duy trì điều kiện hiếu khí trong nguồn nước tự nhiên tiếp nhận
chất ô nhiễm. Trong kiểm soát ô nhiễm các dòng chảy, đòi hỏi phải duy trì DO
trong giới hạn thích hợp cho các loại động vật thủy sinh. Việc xác định DO được
dùng làm cơ sở xác định BOD để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. Do là
yếu tố liên quan đến khống chế sự ăn mòn sắt, thép...
Nồng độ oxy hòa tan trong nước (DO) tuân theo định luật Henry. Đối với
nước mặt, nồng độ oxy hòa tan trong nước phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ và
thường nằm trong khoảng 14,6 mg/l ở 0oC đến 7 mg/l ở 35oC dưới áp suất 1atm.
Nếu nước có độ khoáng hóa càng cao (nồng độ muối cao) thì khả năng hòa tan oxy
càng thấp. Khả năng hòa tan của oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu
rằng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Do đó,
hàm lượng oxy hòa tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ
của nước mặt.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị DO
-
Sự khuếch tán oxy từ không khí vào nước: lượng oxy khuếch tán vào nước
phụ thuộc vào nhiệt độ, sự có mặt của các khí khác trong nước, nồng độ oxy
hòa tan trong nước.
-
Sự tiêu hao oxy do quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ: lượng tổn thất
oxy do nhu cầu phân hủy sinh học chất hữu cơ của các vi khuẩn hiếu khí
được coi là lượng tiêu hao oxy lớn nhất trong nước. Lượng tiêu hao này phụ
thuộc vào bản chất và lượng chất ô nhiễm hữu cơ, lượng và loại vi khuẩn,
nhiệt độ, thể tích ao hồ, lưu lượng và tốc độ dòng chảy.
-
Sự tiêu hao oxy do quá trình phân hủy các chất hữu cơ ở đáy thủy vực tạo ra
quá trình phân hủy yếm khí thải ra các loại khí độc hại (NH3, H2S, CH4,
CO2. ) . Những sản phẩm này tiếp tục phân hủy khi đi tới lớp nước phía trên.
Sự phân hủy này do các vi khuẩn hiếu khí thực hiện vì thế oxy bị tiêu tốn.
-
Sự bổ sung oxy do quang hợp.
-
Sự hao hụt oxy hòa tan do hô hấp của thủy sinh vật.
* Chu trình Oxy trong môi trường
Trong tự nhiên, oxy tự do được sinh ra từ việc phân giải nước trong quá trình
quang hợp ôxy dưới tác động của ánh sáng. Theo một vài ước tính, tảo
lục và cyanobacteria trong các môi trường biển cung cấp khoảng 70% ôxy tự do
được tạo ra trên Trái Đất và phần còn lại là từ thực vật trên đất liền. Các tính toán
khác về sự đóng góp từ đại dương vào ôxy trong khí quyển cao hơn, trong khi một
vài ước tính thì thấp hơn, đề xuất rằng các đại dương tạo ra khoảng 45% ôxy trong
khí quyển mỗi năm.
Công thức tính đơn giản từ quá trình quang hợp là:
6c 0 2 + 6 H20 + p h otons — c 6H!20 6 + 60 2
Tiến hóa ôxy Photolytic xảy ra trong màng thylakoid của các sinh vật quang
hợp và cần năng lượng của 4 photon. Mặc dù trải qua nhiều công đoạn, nhưng kết
quả là tạo thành sự chênh lệch proton qua màng thylakoid, nó được sử dụng để tổng
hợp ATP qua photophosphorylation. Phân tử
còn lại sau khi ôxy hóa phân tử
nước được giải phóng vào khí quyển.
e. Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand)
COD là nhu cầu oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện
môi trường oxy hóa mạnh và nhiệt độ cao. Về bản chất, đây là thông số được sử
dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn
gốc sinh vật và phi sinh vật. Ở đây chất oxy hóa chính là oxy và quá trình oxy hóa
được thực hiện nhờ hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí. Như vậy, nếu xác định
được lượng oxy tiêu thụ trong quá trình này cũng có nghĩa là xác định được hàm
lượng chất hữu cơ trong môi trường.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ
nói chung và cùng với thông số BOD5, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy
sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.
Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20
ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy
hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực
hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong
thời gian rút ngắn hơn nhiều. Đây cũng là ưu điểm nổi bật của thông số này so với
thông số BOD5.
Nhu cầu oxy hóa học 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
số 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 (ví dụ: axit acetic) 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.
f. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) được xác định dựa trên kinh nghiệm phân tích
đã được tiến hành tại nhiều phòng thí nghiệm chuẩn, trong việc tìm sự liên hệ giữa
nhu cầu oxy đối với hoạt động sinh học hiếu khí trong nước thải hoặc dòng chảy bị
ô nhiễm.
g. Nitơ
Amoni được hình thành từ nitơ, trong các hợp chất vô cơ và hữu cơ, là nguồn
dinh dưỡng quan trọng đối với thực vật thủy sinh và tảo. Trong nước bề mặt tự
nhiên vùng không ô nhiễm, NH4+ có dạng vết (khoảng 0,05 mg/l). Nồng độ amoni
trong nước ngầm nhìn chung thường cao hơn nước mặt.
Lượng amoni trong nước thải từ khu dân cư và nước thải các nhà máy hóa
chất, chế biến thực phẩm, sữa có thể lên tới 10 - 100 mg/l. Ở nhiệt độ và pH của
nước sông, amoni thường ở mức thấp, chưa gây hại cho thủy sinh vật. Tuy nhiên,
khi pH và nhiệt độ cao, amoni chuyển thành khí NH3 độc với cá và động vật thủy
sinh. Trong nước sông, pH trung tính và nhiệt độ khoảng 25oC vào mùa hè là có thể
đủ điều kiện để amoni chuyển thành khí.
Trong nước tự nhiên, các hợp chất chứa nitơ đáng lưu ý gồm: NH4+ và NO3-.
h. Photpho
Photpho tồn tại trong nước với các dạng: H2PO4-, HPO42-, PO43-, các
polyphotphat như Na5P3O10 có nhiều trong các chất tẩy rửa, chất phụ gia trong
thực phẩm và photpho hữu cơ có nhiều trong phân súc vật, trong nước thải của một
số ngành sản xuất phân lân và thực phẩm. Photpho bị kết tủa dưới dạng muối sắt,
canxi, nhôm sau đó chúng được giải phóng rất chậm. Đây là nguồn dinh dưỡng cho
thực vật dưới nước, chúng cũng gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú
dưỡng ở các ao, hồ.
i. Các chỉ tiêu vi sinh
* Fecal coliform (Coliform phân)
Nhóm vi sinh vật Coliform được dùng rộng rãi làm chỉ thị của việc ô nhiễm
phân, đặc trưng bởi khả năng lên men lactose trong môi trường cấy ở 35 - 370 C với
sự tạo thành axit aldehyd và khí trong vòng 48h.
* Escherichia Coli (E.Coli)
Escherichia Coli, thường được gọi là E.Coli hay trực khuẩn đại tràng, thường
sống trong ruột người và một số động vật. E.Coli đặc hiệu cho nguồn gốc phân,
luôn hiện diện trong phân của người và động vật, chim với số lượng lớn. Sự có mặt
của E.Coli vượt quá giới hạn cho phép đã chứng tỏ sự ô nhiễm về chỉ tiêu này. Đây
được xem là chỉ tiêu phản ánh khả năng tồn tại của các vi sinh vật gây bệnh trong
đường ruột như tiêu chảy, lị...
