Thảo luận hóa môi trường chủ đề xử lý nước thải

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
KHOA HÓA – LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
********

THẢO LUẬN HÓA MÔI TRƯỜNG
Chủ đề: Xử lý nước thải


LỜI MỞ
ĐẦU
--- oOo
---

Thực tế cho thấy, dân số tăng đồng nghĩa với lượng chất thải và
nước thải cũng tăng, công nghiệp hóa và đô thị hóa tăng cũng
đồng thời với tăng lượng chất thải và ô nhiễm môi trường. Trong
đó, ô nhiễm nguồn nước là vấn đề nhức nhối nhất, bức xúc nhất
đòi hỏi phải được ưu tiên giải quyết sớm do đặc trưng lan truyền
và tác động đến môi trường thủy sinh.
Các nguồn gây ô nhiễm nguồn nước chính do nước thải chưa qua
xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn từ sản xuất công nghiệp,
làng nghề, chế biến nông lâm thủy sản; nước thải từ sinh hoạt;
nước thải từ sản xuất nông nghiệp...
Nước, an ninh năng lượng và lương thực có mối liên hệ chặt chẽ
với nhau. Để sản xuất nhiều lương thực đòi hỏi nhiều nước cũng
như năng lượng. Đồng thời, để làm sạch và phân bổ nước chúng
ta cũng cần năng lượng. Việc toàn cầu nóng lên, sự gia tăng đô
thị hóa và sự gia tăng của việc tiêu thụ nước, năng lượng và thực
phẩm tiếp tục phá vỡ hệ sinh thái vốn mong manh của chúng ta.
Nước như là một thứ đầu vào không thể thay thế, nó nằm trong

vòng hỗ trợ điều hòa khí hậu, tách biệt khí cácbon và các hệ sinh
thái chủ chốt khác.
Lượng nước thải tăng lên theo mức tăng của dân số cùng với tốc
độ tăng trưởng của đô thị hóa và phát triển kinh tế.
Hầu hết lượng nước thải thải ra trên toàn cầu đều thải trực tiếp
vào hệ sinh thái trong điều kiên chưa được xử lý và tái sử dụng.
Trong khi tái tạo, khai thác nước thải như một nguồn tài nguyên
mang lại cơ hội rất lớn. Nước thải được quản lý hiệu quả sẽ là
nguồn nước, nguồn năng lượng, nguồn dinh dưỡng và nguồn
nguyên liệu tái tạo có chi phí hợp lý và bền vững. Qua đó cần có
những biện pháp xử lý nước thải một cách hiệu quả tái sử dụng.


Contents


I. Khái quát về nước thải.
1. Khái niệm.
Tất cả các hoạt động sinh hoạt và sản xuất trong mỗi cộng
đồng đều tạo ra các chất thải, ở các thể khí, lỏng và rắn.
Thành phần chất thải lỏng, hay nước thải được định nghĩa
như một dạng hòa tan hay trộn lẫn giữa nước (nước dùng,
nước mưa, nước mặt, nước ngầm, ...) và chất thải từ sinh hoạt
trong cộng đồng cư dân, các khu vực sản xuất công nghiệp,
tiểu thủ công nghiệp, thương mại, giao thông vận tải, nông
nghiệp, ... Ở đây cần hiểu là sự ô nhiễm nước xảy ra khi các
chất nguy hại xâm nhập vào nước lớn hơn khả năng tự làm
sạch của chính bản thân nguồn nước.
Nước thải chưa xử lý là nguồn tích lũy các chất độc hại lâu
dài cho con người và các sinh vật khác. Sự phân hủy các chất

hữu cơ trong nước thải có thể tạo ra các chất khí nặng mùi.
Thông thường, nước thải chưa xử lý là nguyên nhân gây bịnh
do nó chứa các loại độc chất phức tạp hoặc mang các chất
dinh dưỡng thuận lợi cho việc phát triển cho các loại vi
khuẩn, các thực vật thủy sinh nguy hại.
Tại nhiều quốc gia trên thế giới, việc đòi hỏi phải kiểm soát
và xử lý nguồn nước thải đã trở thành luật lệ bắt buộc. Hầu
hết các ngành sản xuất đều có các tài liệu chỉ dẫn về tiêu
chuẩn làm sạch nước thải.
2. Phân loại.
Để hiểu và lựa chọn công nghệ xừ lý nước thải cần phải phân
biệt các loại nước thải có nguồn gốc khác nhau.
2.1. Nước thải sinh họat
Là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng : tắm , giặt giũ , tẩy rữa, vệ sinh cá nhân,
…chúng thường được thải ra từ các các căn hộ, cơ quan,
trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng
khác. Lượng nước thải sinh họat của khu dân cư phụ thuộc
vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ
thống thóat nước.
Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn,
tùy thuộc vào mức sống và các thói quen của người dân, có
thể ước tính bằng 80% lượng nước được cấp. Giữa lượng
nước thải và tải trọng chất thải của chúng biểu thị bằng các
chất lắng hoặc BOD5 có 1 mối tương quan nhất định.
Một tính chất đặc trưng nữa của Nước thải sinh hoạt là
không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy
bởi các vi sinh vật và khoảng 20-40% BOD thoát ra khỏi các
4

quá trình xử lý sinh học cùng với bùn.
Nước thải sinh hoạt thường chiếm từ 65% đến 80% lượng
nước cấp đi qua đồng hồ các hộ dân, các cơ quan, bệnh
viện, trường học, khu thương mại , khu giải trí,… 65% áp
dụng cho nơi nóng, khô, nước cấp dùng cả cho việc tưới cây
cỏ
2.2. Nước thải công nghiệp.
Là lọai nước thải sau quá trình sản xuất, phục thhuộc loại
hình công nghiệp. Đặc tính ô nhiễm và nồng độ của nước
thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào lọai hình công
nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn.
Trong công nghiệp, nước được sử dụng như là 1 loại nguyên
liệu thô hay phương tiện sản xuất (nước cho các quá trình)
và phục vụ cho các mục đích truyền nhiệt. Nước cấp cho sản
xuất có thể lấy mạng cấp nước sinh hoạt chung hoặc lấy
trực tiếp từ nguồn nước ngầm hay nước mặt nếu xí nghiệp
có hệ thống xử lý riêng. Nhu cầu về cấp nước và lưu lượng
nước thải trong sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Lưu
lượng nước thải của các xí nghiệp công nghiệp được xác
định chủ yếu bởi đặc tính sản phẩm được sản xuất. Nói
chung, nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm có
hàm lượng nitơ và photpho đủ cho quá trình xử lý sinh học,
trong khi đó hàm lượng các chất dinh dưỡng này trong nước
thải của các ngành sản xuất khác lại quá thấp so với nhu
cầu phát triển của vi sinh vật.
2.3. Nước thải là nước mưa.
Đây là lọai nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và
lôi kéo các chất cặn bã, dầu mỡ,… khi đi vào hệ thống thóat
nước.

Những nơi có mạng lưới cống thoát riêng biệt: mạng lưới
cống thoát nước thải riêng với mạng lưới cống thoát nước
mưa. Nước thải đi về nhà máy xử lý gồm: nước sinh hoạt,
nước công nghiệp và nước ngầm thâm nhập, nếu sau những
trận mưa lớn không có hiện tượng ngập úng cục bộ, nếu có
nước mưa có thể tràn qua nắp đậy các hố ga chảy vào hệ
thống thoát nước thải. Lượng nước thâm nhập do thấm
từ nước ngầm và nước mưa có thể lên tới 470m 3/ha.ngày.
Nơi có mạng cống chung vừa thoát nước thải vừa thoát nước
mưa. Đây là trường hợp hầu hết ở các thị trấn, thị xã, thành
phố của nước ta. Lượng nước chảy về nhà máy gồm nước
thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước ngầm thâm
nhập và một phần nước mưa.
5


2.4. Nước thải bệnh viện.
Đây cũng là nguồn nước thải có chứa các vi khuẩn, vi rút
được thải ra từ người bệnh bên cạnh đó cũng có các chất
kháng sinh thải ra từ bệnh viện những chất này ngăn cản
hoạt động của vi sinh vật trong tự nhiên, cũng như hệ thống
nước thải.
2.5. Nước thải nông nghiệp.
Dư lượng các hóa chất dùng trong sản xuất nông nghiệp như
phân bón, thuốc trừ sâu, trừ cỏ,...trong chừng mực nào đó sẽ
gây ra ô nhiễm môi trường. Nguồn nước này khó tập trung.
Lưu ý:
Trong đô thị : Nước thải sinh hoạt thường trộn chung với
nước thải sản xuất và gọi chung là nước thải đô thị.
Nếu tính gần đúng, nước thải đô thị gồm khoảng 50% là nước

thải sinh hoạt, 14% là các loại nước thấm, 36% là nước thải
sản xuất.
3. Thành phần và tính chất nước thải.
3.1. Nước thải sinh hoạt.
Nước thải sinh họat chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy
sinh học, ngòai ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật
và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong
nước thải sinh họat bao gồm các hợp chất như protein (40 –
50%); hydrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và
xenlulo; và các chất béo (5 -10%). Nồng độ chất hữu cơ
trong nước thải sinh họat dao động trong khỏang 150 –
450%mg/l thoe trọng lượng khô. Có khỏang 20 – 40% chất
hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông
đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh họaat không
được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng.
3.2. Nước thải công nghiệp.
Thành phần và tính chất của nước thải công nghiệp rất đa
dạng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố của sản xuất công
nghiệp gồm như lãnh vực, nguyên liệu tiêu thụ, loại công
nghệ áp dụng, qui mô hoạt động, ... Một số tài liệu nước
ngoài cho biết khối lượng nước thải công nghiệp thường
chiếm 30 - 35% tổng lượng nước thải đô thị. Các chất hữu
cơ dạng hòa tan, chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị( phenol,
benzen...) các chất hữu cơ bền vững khó phân hủy bền vững
sinh học( thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ...) chất hoạt tính bề mặt
ABS( ankylbezen-sunfonat). Các chất hữu cơ bền vững:
6

polychlorophenol (PCP), polychlorobiphenyl (PCB), các
hydrocacbon đa vòng,... Các chất vô cơ ( nhà máy luyện kim,
vật liệu xây dựng, phân bón vô cơ,…) các kim loại nặng
thường có trong nước thải công nghiệp là chì (Pb), thủy ngân
(Hg), crôm (Cr), cadmi (Cd), asen (As), mangan (Mn). Ngoài ra
có những vi sinh vật, vi trù
Khi tính toán công trình xử lý chung nước thải sinh hoạt và
công nghiệp, ta căn cứ vào chất nhiễm bẩn sinh hoạt. Chất
bẩn công nghiệp phải giữ lại để xử lý cục bộ nhằm bảo
đảm tính an toàn cho hệ thống dẫn và xử lý nước thải đô
thị. Tính chất của nước thải thường được xác định bằng
phân tích hóa học thành phần nhiễm bẩn. tuy nhiên để có
đầy đủ các số liệu thường gặp nhiều khó khăn về thời gian,
thiết bị và kinh phí. Để đơn giản, người ta thường dựa vào
một số chỉ tiêu như nhiệt độ, màu sắc, mùi vị, độ trong,
pH, chất tro và không tro, hàm lượng chất lơ lửng, chất
lắng đọng, BOD, COD và một số chỉ tiêu khác do yêu
cầu.độ, màu sắc, mùi vị, độ trong, pH, chất tro và không
tro, hàm lượng chất lơ lửng, chất lắng đọng, BOD, COD và
một số chỉ tiêu khác do yêu cầu.

4. Khả năng tự làm sạch của nước.
Nước trong các vực nước tự nhiên đều có một đặc tính mà
ta gọi là khả năng tự lọc sạch tức là khả năng mà vực nước
đó khi bị ô nhiễm trong một giới hạn nhất định sau một
thời gian lại phục hồi được như trạng thái trước lúc ô
nhiễm. Khả năng này khác nhau tùy từng loại vực nước
như ở sông thì lớn hơn ở hồ.
Hiện tượng tự lọc sạch của nước tự nhiên là khi có các chất
ô nhiễm thải vào trong nước sẽ diễn ra nhiều quá trình lý

hóa sinh học để tái lập lại trạng thái tương tự như ban đầu.
Đó là các quá trình hấp thụ các kim loại nặng bởi các chất
vẩn hữu cơ, loại trừ, phân hủy và tích tụ các chất hữu cơ và
các chất khác, lắng đọng các chất vẩn vô cơ và hữu cơ
xuống đáy, vô cơ hóa các chất hữu cơ không bền vững,
tăng hàm lượng O2 hòa tan do quang hợp của tảo và cây
thủy sinh, hủy diệt các vi khuẩn hoại sinh và gây bệnh.
Trong quá trình tự lọc sạch của nước, vi sinh vật giữ vai trò
quan trọng. Tham gia vào quá trình này chủ yếu phải kể là
các vi sinh vật (vi khuẩn phân hủy hợp chất N, P, S...), các
tảo và cây thủy sinh (quang hợp), các động vật ăn các chất
vẩn hữu cơ, các sinh vật có khả năng tích tụ chất độc trong
cơ thể, trong số này chủ yếu là các loài tảo, động vật
không xương sống cở nhỏ với số lượng lớn. Sinh vật tham
7


gia vào làm sạch nước thông qua các quá trình: vô cơ hóa
các chất hữu cơ trong nước, tích tụ chất độc vào cơ thể,
loại trừ chất độc ra khỏi vực nước. Sự vô cơ hóa các chất
hữu cơ trong nước ô nhiễm là do hoạt động của các vi sinh
vật, chế độ nước chảy và sự quang hợp của tảo và cây thủy
sinh đã làm cho hàm lượng O2 hòa tan trong nước tăng
giúp thuận lợi cho quá trình này. Trong quá trình vô cơ hóa
các chất hữu cơ, một phần được chính các vi sinh vật này
dùng cho sinh trưởng. Nhiều ấu trùng động vật, động vật
cở nhỏ cũng ăn trực tiếp các chất vụn hữu cơ. Một quá
trình tự lọc sạch có ý nghĩa quan trọng là các sinh vật hấp
thụ và tích lũy các chất độc vào cơ thể mình. Tảo và các
cây thủy sinh ví dụ như bèo Nhật Bản khả năng này rất lớn.

Các sinh vật còn loại trừ chất bẩn và các chất độc ra khỏi
tầng nước trong thủy vực bằng cách sau khi chúng ăn các
chất bẩn và chất độc đó rồi chúng thải ra ngoài dưới dạng
phân và sau cùng lắng xuống đáy. Các loài thân mềm,
nhiều động vật không xương sống ở đáy kể cả cá,... đã
tham gia tích cực vào quá trình này.
5. Hiện trạng.
Trên thế giới:
- Hơn 80% lượng nước thải phát sinh từ các hoạt động trong
xã hội trên toàn cầu được thải vào các hệ sinh thái mà không qua
xử lý hoặc tái sử dụng. Tính trung bình, các quốc gia có thu nhập
cao xử lý khoảng 70% lượng nước thải phát sinh, trong khi đó tỷ lệ
này giảm xuống còn 38% ở các quốc gia có thu nhập trên trung
bình và 28% ở các quốc gia có thu nhập dưới trung bình. Ở các
nước có thu nhập thấp, tỷ lệ này chỉ đạt khoảng 8% (Nguồn:
worldwaterday.org, 2017).
- Hiện có 1,8 tỷ người đang sử dụng nguồn nước uống bị ô
nhiễm. Đây cũng là nguyên nhân gây ra nguy cơ mắc các bệnh
tả, lị, thương hàn và bại liệt. Mỗi năm có khoảng 842.000 người
tử vong do sử dụng nguồn nước không an toàn và kém vệ sinh
(Nguồn: worldwaterday.org, 2017).
- Có khoảng 663 triệu người hiện vẫn thiếu các nguồn nước
uống an toàn (Nguồn: worldwaterday.org, 2017).
- Tới năm 2050, gần 70% dân số thế giới sẽ sống ở các
thành phố, hiện nay tỷ lệ này là 50%. Hiện tại, hầu hết các thành
phố ở các quốc gia đang phát triển không có cơ sở hạ tầng đầy
đủ và nguồn lực để giải quyết vấn đề quản lý nước thải một cách
hiệu quả và bền vững (Nguồn: worldwaterday.org, 2017).
- Khai thác nước thải như một nguồn tài nguyên mang lại cơ
hội rất lớn vì khi nước thải được quản lý hiệu quả sẽ là nguồn

nước, nguồn năng lượng, nguồn dinh dưỡng và nguồn nguyên liệu
8


tái tạo có chi phí hợp lý và bền vững (Nguồn: worldwaterday.org,
2017).
- Các chi phí về quản lý nước thải được cân nhắc nhiều hơn
do những lợi ích mang lại về sức khoẻ con người, phát triển kinh
tế và môi trường bền vững, tạo ra các cơ hội kinh doanh mới và
các công ăn việc làm “xanh” (Nguồn: worldwaterday.org, 2017).
Tại Việt Nam:
Sự gia tăng dân số cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp
hóa trên khắp đất nước đã gây ra áp lực rất lớn đến môi trường
và tài nguyên nước ở Việt Nam. Dân số tăng đồng nghĩa với lượng
chất thải và nước thải cũng tăng, công nghiệp hóa và đô thị hóa
tăng cũng đồng thời với tăng lượng chất thải và ô nhiễm môi
trường tăng.
Nhiều dòng sông bị ô nhiễm đến mức báo động nhưng
dường như việc giảm thiểu ô nhiễm, khôi phục dòng sông hoặc
đoạn sông diễn ra rất chậm, chậm đến mức người ta không nhận
ra sự thay đổi. Có lẽ vấn đề ô nhiễm nguồn nước và ô nhiễm môi
trường là vấn đề nhức nhối nhất, bức xúc nhất đòi hỏi phải được
ưu tiên giải quyết sớm.
Trong ba loại ô nhiễm: Ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn
nước, ô nhiễm đất thì ô nhiễm nguồn nước có tính nghiêm trọng
nhất do đặc trưng lan truyền và tác động đến môi trường thủy
sinh. Các nguồn gây ô nhiễm nguồn nước chính do nước thải chưa
qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn từ sản xuất công
nghiệp, làng nghề, chế biến nông lâm thủy sản; nước thải từ sinh
hoạt; nước thải từ sản xuất nông nghiệp..v..v.

Sản xuất công nghiệp và làng nghề: hiện chúng ta có 316
khu công nghiệp và 16 khu kinh tế ven biển. Đóng góp vào kinh
tế quốc gia từ các khu công nghiệp là rất đáng kể với tổng doanh
thu tính đến cuối tháng 7/2016 đạt hơn 79,3 tỷ USD, tăng hơn
16% so với cùng kỳ năm 2015. Tính đến tháng 7/2016, các khu
công nghiệp, khu kinh tế cũng đã tạo thêm hơn 250 nghìn việc
làm mới. Tổng số lao động trong khu công nghiệp, khu kinh tế lũy
kế đến hết tháng 7/2016 là hơn 3 triệu lao động. Hiện tại Việt
Nam có khoảng 2.790 làng nghề, trong đó có 240 làng nghề
truyền thống, đang giải quyết việc làm cho khoảng 11 triệu lao
động. Tổng lượng nước thải các khu công nghiệp toàn quốc
khoảng trên 3 triệu m3/ngày đêm. Mặc dù đóng góp cho nền kinh
tế là đáng kể nhưng với 70% nước thải công nghiệp chưa qua xử
lý xả thẳng ra môi trường đã gây hậu quả về môi trường ngày
càng nghiêm trọng. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước đã gây tác
động lớn đến cuộc sống người dân và môi trường thủy sinh.
Nước thải đô thị: tính đến nay, do chú ý đầu tư cải thiện
nước thải và vệ sinh đô thị nên hoạt động cung cấp dịch vụ thoát
9


nước và xử lý nước thải được cải thiện đáng kể, 94% người dân sử
dụng nhà vệ sinh. Tính đến 2012, có 17 nhà máy xử lý nước thải
đô thị được xây dựng với công suất khoảng 600.000 m3/ngày
đêm. Tuy nhiên, lĩnh vực vệ sinh môi trường đô thị vẫn phải đối
mặt với nhiều vấn đề.
II. Một số thông số chỉ tiêu và quy chuẩn đánh giá nước
thải.
1. Một số chỉ tiêu đánh giá.
Để kiểm tra, đánh giá chất lượng một nguồn nước, căn cứ

vào các chỉ tiêu cơ bản và quy định giới hạn của từng chỉ tiêu
theo tiêu chuẩn của quốc gia hay quốc tế. Thường là phải xét các
chỉ tiêu: vật lý, hóa học và sinh hoc.
Việc lấy mẫu nước để phân tích các chỉ tiêu là việc cực kỳ
quan trọng, nó quyết định độ chính xác của kết quả. Lấy mẫu
phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định trong quy chuẩn quốc
gia hay quốc tế mà ta sử dụng. Dưới đây trình bày tóm tắt xác
định một số chỉ tiêu của nước.
1.1. Các chỉ tiêu vật lý
Màu sắc
Nói chung, nước thiên nhiên sạch không có màu. Nước chỉ
có màu là do sự có mặt của một số chất hữu cơ và các hợp chất
của sắt (III). Nước thải có thể có sắc thái khác nhau. Trong nhiều
trường hợp màu của nước còn do các vi sinh vật, các hạt bùn, các
thực vật sống trong nước, các sunfua, các chất lơ lửng gây nên.
Trước khi xác định màu của nước, cần lọc trong để loại bỏ
các chất cặn lắng, lơ lửng.
Việc xác định chính xác màu của nước rất khó, nhiều khi
phải mô tả sắc thái và cường độ bằng lời chứ không phải bằng
con số định lượng.
Người ta thường xác định màu của nước bằng cách so sánh
với một loại mầu chuẩn bằng mắt hoặc bằng ghi phổ hấp thụ,
trong thực tế, người ta thường dùng hỗn hợp K 2Cr2O7 và CoSO4
pha dung dịch chuẩn để so sánh màu của nước.
Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước có thể được xác định bằng cách dùng
nhiệt kế bách phân để đo ngay nhiệt độ của nước, tốt nhất là xác
định trực tiếp ngay tại nguồn nước.
-

Độ dẫn điện
Nước tinh khiết hầu như không dẫn điện vì nước phân ly rất ít.
Những chất tan trong nước, phân ly thành các ion nên nước thiên
nhiên và nước thải dẫn điện dẫn điện.
10


-

Để xác định độ dẫn điện của nước, người ta đo điện trở hoặc
dùng máy đo độ dẫn điện trực tiếp với đơn vị đo là midicimen
trên mét (mS/m). Độ dẫn điện của nước được so sánh với độ dẫn
điện của dung dịch KCl. Ở 250C:
+ Dung dịch KCl 10-3 M có độ dẫn điện tương ứng là 141
mS/m.
+ Dung dịch KCl 10-2 M có độ dẫn điện tương ứng là 147,3
mS/m.
+ Dung dich KCl 5.10-2 M có độ dẫn điện tương ứng là 666,8
mS/m.
+ Dung dịch KCl 10-1 M có độ dẫn điện tương ứng là 1290,0
mS/m.
Độ đục
Nước tự nhiên thường bị vẩn đục do những hạt keo lơ lửng
trong nước, các hạt keo này có thể là sét, mùn, vi sinh vật, các
hidroxit ở dạng keo vô định hình (Fe(OH)3, Al(OH)3…). Nước đục là
nước bị ô nhiễm, nó làm giảm sự chiếu sáng của ánh sáng mặt
trời vào nước. Độ đục của nước được xác định bằng phương pháp
đo độ đục (bằng mắt thường hay máy đo độ đục) so với độ đục
của một thang chuẩn.
Mùi

Nước sạch không mùi, không vị. Nếu nước có mùi vị khó chịu
là triệu chứng nước bị ô nhiễm. Mùi nước gây ra chủ yếu do 2
nguyên nhân sau:
+ Do sản phẩm phân hủy các chất hữu cơ trong nước.
+ Do nước thải có chứa những chất khác nhau, mùi của
nước đặc trưng cho từng loại nước thải.
Mùi của nước được xác định theo thang quy ước, ví dụ nếu
mẫu nước có mùi, pha loãng bằng nước sạch theo tỷ lệ thể tích
V/V bằng 1÷1 mà mùi biến mất thì mẫu đó có chỉ số mùi được
quy ước bằng 1, còn nếu pha loãng V/V bằng 2, 3, 4,… 100/1…
mùi mới biến mất thì chỉ số mùi tương ứng bằng 2, 3, 4,…100…
1.2. Các chỉ tiêu hóa học
Độ pH
Giá trị pH của nước thải phải được đo ngay sau khi lấy mẫu,
chậm nhất là phải xác định sau 4 giờ lấy mẫu
Để xác định pH của nước có thể dùng máy đo pH hay giấy
đo pH.

-

Độ axit, độ kiềm của nước
Định nghĩa:
11


+ Độ axit là hàm lượng các chất có tron nước tham gia phản ứng
với kiềm mạnh (NaOH, KOH).
+ Độ kiềm là hàm lượng của các chất có trong nước tham gia
phản ứng với HCl.
-

Để xác định độ axit hay độ kiềm của nước, người ta dùng phép
chuẩn độ dùng chỉ thị metyl da cam hay phenolphtalein.
Đầu tiên ta lấy V (ml) mẫu nước cần xác định, thêm chỉ thị
phenolphtalein để xem dung dịch có môi trường gì và phải xác
định gì.
+ Nếu dung dịch có mầu hồng, nước có môi trường kiềm, ta
phải xác định độ kiềm.
+ Nếu dung dịch không có mầu, nước có trong môi trường
axit, ta phải xác định độ axit.

-

Xác định độ axit. Lấy V (ml) nước (100 ml), thêm một vài giọt chỉ
thị phenoltalein hay metyl da cam, rồi dùng dung dịch chuẩn
NaOH 10-2 M để chuẩn độ đến khi dung dịch đổi mầu, dùng hết a
(ml) dung dịch NaOH khi dùng metyl da cam, b (ml) dung dịch
NaOH khi dùng phenolphtalein.
Độ axit tự do (m) và độ axit toàn phần (p) của mẫu nước
được tính theo công thức sau:
m = (mđlg/l)
p = (mđlg/l)

-

Xác định độ kiềm. Lấy V (ml) nước (100 ml), thêm 2, 3 giọt chỉ thị
phenolphtalein (để xác định độ kiềm tự do p) hay metyl da cam
(để xác định độ kiềm toàn phần m) và chuẩn độ bằng dung dịch
HCl 10-2 M cho đến khi dung dịch chuyển màu, dùng hết a (ml)
dung dịch HCl khi dùng chất chỉ thị phenolphtalein và b (ml) khi

dùng chỉ thị metyl da cam. Độ kiềm của mẫu nước được tính theo
công thức:
m = (mđlg/l)
p = (mđlg/l)
Độ cứng của nước
Độ cứng của nước là do các kim loại kiềm thổ hóa trị II chủ
yếu là canxi và magie gây nên. Người ta thường phân biệt độ
cứng cacbonat và độ cứng phi cacbonat.
+ Độ cứng cacbonat tương đương với lượng canxi, magie
nằm ở dạng muối cacbonat ( hidrocacbonat và cacbonat). Độ
cứng này dễ dàng xử lý khi đun sôi nước nên độ cứng này còn có
tên gọi là độ cứng tạm thời.
12


+ Độ cứng phi cacbonat là lượng canxi và magie tương ứng
với các anion clorua, sunfat, nitrat. Độ cứng này không bị phân
hủy khi đun sôi nước, nên có tên là độ cứng vĩnh cửu.
Tổng hai loại độ cứng trên là độ cứng toàn phần của nước.
Độ cứng thường biểu thị bằng số mili đương lượng gam (mđg)
của canxi và magie trong 1 lít nước. Đường biểu diễn độ cứng
bằng số mg CaCO3 trong 1 lít nước.
+ Nước mềm có độ cứng ≤ 50 mg CaCO3/l.
+ Nước cứng trung bình có độ cứng ~ 150 mg CaCO 3/l.
+ Nước có độ cứng ≥ 300 mg CaCO3/l thì được gọi là quá
cứng.
Để xác định độ cứng của nước, thường dùng phương pháp
chuẩn độ Complexon. Dung dịch chuẩn là EDTA đã biết nồng độ
với chất chỉ thị ETOO trong môi trường đệm NH 3 có pH 8,5 – 10,
dùng CaCN để loại ảnh hưởng của các ion Fe (II), Fe (III), Cu (II),

Cd (II), Ni (II), Co (II), …có trong nước.
-

Các chất cặn lắng lơ lửng trong nước
Tổng lượng chất rắn lơ lửng (TSS mg/l). Lấy V ml nước (500 ml)
cho chảy qua màng lọc đã sấy khô ở 100 – 105 0C và cân có khối
lượng là m1 gam. Sau khi mẫu nước chảy hết, rửa màng bằng
nước cất sạch. Lấy màng đem sấy khô ở 100 – 105 0C và cân được
m2 gam.
TSS = .1000(g/l) = .106(mg/l)

-

-

Chất rắn huyền phù là chất rắn ở dạng lơ lửng trong nước. Hàm
lượng chất rắn huyền phù (SS) là khối lượng khô của phần chất
rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước qua phễu
lọc Gut và sấy khô ở 100 -105 0C, tính bằng mg/l.
Chất rắn hòa tan (DS) là hiệu của tổng hàm lượng chất rắn với
hàm lượng chất rắn huyền phù.
DS = TSS – SS (mg/l)

-

Chất rắn bay hơi (VS). Hàm lượng chất rắn bay hơi là khối lượng
mất đi sau khi nung chất rắn huyền phù SS ở 550 0C đến khối
lượng không đổi, tính bằng mg/l hay %.
Hàm lượng chất rắn bay hơi trong nước thải thường biểu thị
cho hàm lượng chất hữu cơ trong nước.

-

Chất rắn có thể lắng và thể tích (tính bằng ml) phần chất rắn của
1 lít nước sau khi để sa lắng 1 giờ, tính bằng mg/l.
Xác định lượng oxi hòa tan trong nước (DO- phương pháp
Winkler)
Nguyên tắc của phương pháp này là trong môi trường kiềm
(pH 9 -10), thêm MnSO4 vào mẫu nước, lắc đều, ion Mn2+ sẽ bị oxi
13


tan trong nước oxi hóa thành Mn (IV), lấy kết tủa hòa tan vào
axit, có mặt I- dư thì Mn (IV) sẽ oxi hóa I- sẽ giải phóng ra I2. Dùng
dung dịch Na2S2O3 chuẩn độ lượng I2 thoát ra với chất chỉ thị hồ
tinh bột ta sẽ tính được giá trị DO trong mẫu nước.
Các phản ứng
Mn2+ + 2OH– + O2 MnO2↓ + H2O
MnO2 + 4H+ + 2I– Mn2+ + I2 + H2O
I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
Công thức tính DO:
DO = x1000 (mgO2/l)
(V là thể tích mẫu nước lấy để phân tích)
Xác định nhu cầu oxi sinh hóa (BOD: Biochemical oxygen
demand)
BOD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa các chất
hữu cơ trong nước bằng các vi sinh vật.
Chất hữu cơ + O2

CO2 + H2O + Sản phẩm cố định

Như vậy BOD là một chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định
mức độ ô nhiễm của nước, nó đặc trưng cho lượng chất hữu cơ có
thể bị oxi hóa bằng VSV có trong nước. Khi quá trình oxi hóa sinh
học xảy ra, các VSV sử dụng lượng oxi hòa tan có trong nước
(DO).
Qúa trình oxi hóa sinh học xảy ra rất chậm và kéo dài. Trong
thực tế, việc phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước bằng
VSV là rất phù hợp với thực tế. Vì vậy người ta thường sử dụng chỉ
tiêu này để đánh giá sự ô nhiễm chất hữu cơ của nước. Tuy vậy,
người ta không thể xác định được lượng oxi cần thiết để VSV oxi
hóa hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước mà chỉ cần xác định
lượng oxi cần thiết khi ủ ở nhiệt độ 20 0C trong buồng tối (để tránh
quá trình quang hợp của các thực vật có trong nước, quá trình
này sẽ tạo ra oxi) trong 5 ngày, khi đó chỉ khoảng 70 -80 % lượng
chất hữu cơ bị oxi hóa. Nếu tất cả các thí nghiệm ta tiến hành ở
cùng điều kiện và thời gian như nhau thì kết quả đó vẫn dùng
đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm của chất hữu cơ trong nước.
Chính vì vậy kết quả được biểu thị là BOD 5 (5 ở đây có nghĩa là ủ
cho VSV oxi hóa 5 ngày). Nếu thời gian ủ kéo dài tới 25 ngày thì
cũng chỉ oxi hóa được 95 % chất hữu cơ chứ không hết hoàn toàn
được.
Để xác định BOD5 của mẫu nước ta thực hiện theo các bước
sau:
+ Chuẩn bị nước để pha loãng. Lấy gần 1 lít nước cất sạch
cho vào chai to, miệng rộng. Giữ nước ở 20 0C. Thổi không khí
14


sạch vào nước, vừa thổi vừa lắc đến khi nước bão hòa oxi, thêm

vào đó 1 ml dung dịch có đệm photphat (có pH = 7,2), 1 ml dung
dịch MgSO4 0,092 M, 1 ml dung dịch CaCl 2 0,025 M và 1 ml dung
dịch FeCl3 10-4 M, 1,5 g Na2SO3, lắc đều thành rồi định mức thành
1 lít. Đây là dung dịch dùng để pha loãng mẫu phân tích (dung
dịch A).
+ Pha loãng mẫu nước B bằng dung dịch A, cách pha loãng
theo V/V tùy thuộc lượng chất hữu cơ có trong mẫu B nhiều hay
ít. Ví dụ:
-

Nếu BOD trong nước có giá trị 30 -60 mg O2/l thì pha loãng 1/9.
Nếu BOD trong nước có giá trị ~ 1200 mg O 2/l thì pha loãng
1/191.
+ Mẫu nước sau khi pha loãng chia thành hai phần bằng nhau:

-

Phần 1 đem xác định giá trị DO ngay bằng phương pháp Winkler
ở trên, tính được giá trị là D1
Phần 2 cho vào chai, đậy nút kín, đưa vào tủ tối nhiệt độ 20 0C, ủ
trong 5 ngày sau đó lấy ra xác định giá trị DO như trên tính được
D2 .
Hàm lượng BOD5 của mẫu nước được tính theo công thức.
BOD5 = (D1 – D2 )/P

(mg O2/l).

P: là tỷ lệ pha loãng
P
Chú ý: có những mẫu nước phải pha loãng nhiều, lúc đó

lượng VSV trong mẫu quá ít, không đủ số lượng cho sự oxi hóa,
khi đó ta phải bổ xung thêm một lượng VSV nhất định để đảm
bảo đủ VSV cho quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ
trong mẫu nước xảy ra tốt.
Xác định nhu cầu oxi hóa học (chemical oxygen demand COD).
COD là lượng oxi cần thiết (tương đương với chất oxi hóa
hóa học) cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ trong nước thành
CO2 và H2O. Nói cách khác, COD tương đương với hàm lượng chất
hữu cơ có thể bị oxi hóa và được xác định bằng việc sử dụng một
chất oxi hóa mạnh (K2Cr2O7) trong môi trường axit sunfuric.
Chất hữu cơ +
+ H2O

Xt Ag2SO4

Cr 2O72 – + H+

2Cr 3+ + CO2

Đun sôi hồi lưu

Như vậy chỉ số COD cũng là một tiêu chuẩn để đánh giá
hàm lượng chất hữu cơ có trong nước. Nhưng chỉ số này ít được
dùng như chỉ số BOD5 vì nó không thực tế bởi lẽ các chất hữu cơ
thải vào nguồn nước, dùng VSV để oxi hóa có nghĩa thực tế hơn là
dùng hóa chất.
15


Để xác định COD của nước người ta làm như sau: lấy V ml

nước (tùy theo nước bẩn hay nước sạch mà lấy lượng V khác
nhau) cho vào bình đun hồi lưu, một thể tích dung dịch chất oxi
hóa mạnh (dùng K2Cr2O7: chất này vừa có tính oxi hóa mạnh, lại
rất bền khi dun nóng, không dùng KMnO 4 được mặc dù chất này
cũng oxi hóa mạnh, nhưng lại bị phân hủy khi đun nóng), vài viên
đá bọt, vài ml dung dịch HgSO4 (để loại Cl-). Lắp ống sinh hàn
nhám vào bình. Thêm từ từ 30 ml H2SO4 đặc vài ml dung dịch
AgSO4 qua ống sinh hàn, vừa thêm vừa lắc bình. Đun hồi lưu
trong 2 giờ. Để nguội, rửa sạch ống sinh hàn bằng nước cất.
Chuyển dung dịch trong bình vào bình nón, tráng sạch bình, cho
tất cả vào bình nón. Chuẩn độ lượng K 2Cl2O7 dư bằng dung dịch
chuẩn muối Mo với chỉ thị feroin hết V 1 ml. Song song với thí
nghiệm này cần làm thí nghiệm trắng. Chuẩn độ lượng K 2Cr2O7 dư
trong thí nghiệm trắng hết V2. Gía trị COD được tính theo công
thức sau:
COD = . 1000 (mgO2/l)
V: là thể tích nước lấy đem phân tích.
Chỉ số COD biểu thị cả lượng chất hữu cơ không thể oxi hóa
bằng VSV, do đó giá trị COD bao giờ cũng lớn hơn giá trị BOD.
Phép xác định COD mặc dù không phù hợp với thực tế môi
trường, nhưng cho kết quả nhanh. Đối với nhiều loại nước thải
giữa BOD và COD có một mối tương quan nhất định. Nếu thiết lập
được mối tương quan này có thể dùng phép đo COD và từ đó có
thể suy luận ra BOD.
Cách xác định một số chất trong nước.
Canxi và magie
Trong tự nhiên, nước sinh hoạt và nước thải, canxi và magie
có hàm lượng lớn. Để xác định chúng người ta thường dùng
phương pháp chuẩn độ Compleson.
Complexonat canxi bền hơn complexonat magie rất nhiều.

Ở pH 12 - 13 complexonat canxi bền vững trong khi đó
complexonat magie bị phân hủy và kết tủa Mg(OH)2.
Vì vậy ở pH 12 -13 (dùng KOH để điều chỉnh) ta có thể chuẩn
độ được canxi bằng chỉ thị Murexit.
Để loại trừ ảnh hưởng của Cu 2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Pb2+, Zn2+,
Al3+ ta dùng KCN để che chúng. Ion PO43- chỉ gây cản trở khi hàm
lượng của nó vượt quá 75 mg/l. Chỉ cần pha loãng là loại trừ được.
Sau khi xác định được hàm lượng canxi trong nước, tiến
hành chuẩn độ tổng canxi và magie trong hỗn hợp đệm NH 3 có
ph 9 -10 bằng dung dịch chuẩn với chỉ thị ETOO, từ đó sẽ tính
được hàm lượng của magie.
16


Đồng
Hàm lượng đồng trong các nước thiên nhiên và trong các
nguồn nước sinh hoạt thường dao động trong khoảng 0,01 đến 1
mg/l. Trong nước, đồng thường ở dạng cation hóa trị II hoặc dưới
dạng các ion phức với xianua, tactrac….
Để xác định đồng trong nước, người ta thường dùng phương
pháp phổ hấp thụ UV – VIS với thuốc khử dietyl dithiocacbamat,
xác định đồng trong nước thải thường dùng phương pháp cực
phổ. Đối với loại nước sạch hàm lượng đồng rất nhỏ nên phải
dùng các phương pháp phân tích hiện đại có độ nhạy cao như
phương pháp vol ampe hòa tan, cực phổ hỗn uống, AAS, AES, ICP
– AES, ICP – MS…
Chì
Hàm lượng chì trong nước thiên nhiên rất nhỏ, cỡ 0,0010,02 mg/l. Trong nước thải của các nhà máy hóa chất và các khu
luyện kim chứa lượng chì đáng kể. Chẳng hạn nước thải của nhà
máy sản xuất chì, kẽm có thế chứa 6 -7 mg Pb/l. Chì trong nước

thải có thể ở dạng tan (ion đơn hoặc ion phức) hoặc dưới dạng
muối khó tan như sunfat, cacbonat, sunfua.
Khi lấy mẫu nước để phân tích chì, cứ 1 lít nước cần 3 ml
HNO3 hay 2 ml CH3COOH đặc.
Để xác định chì trong nước bề mặt, nước sinh hoạt, thường
dùng phương pháp chiết – trắc quang với thuốc thử dithizon,
phương pháp này cho phép xác định chì trong nước từ 0,05 mg
đến vài miligam.
Để xác định chì trong các loại nước xạch, nên dùng các
phương pháp phân tích hiện đại có độ nhạy cao.
Kẽm
Kẽm trong nước thiên nhiên chủ yếu do các nguồn nước thải
đưa vào, đặc biệt nước thải của các nhà máy luyện kim, công
nghiệp hóa chất, các nhà máy sợi tổng hợp. Trong nước, kẽm tồn
tại ở dạng ion đơn hay các ion phức xianua, cacbonat, sunfua…
Khi lấy mẫu nước để phân tích kẽm cần thêm 1 ml H 2SO4
đặc vào 1 lít nước.
Để xác định kẽm trong nước uống và nước bề mặt, người ta
thường dùng phương pháp chiết- trắc quang với thước thử
dithizon, phương pháp này rất nhạy, có thể xác định đến vài phần
trăm miligam kẽm trong một lít nước. Để xác định kẽm trong
nước thải là loại nước có hàm lượng kẽm cao hơn nên dùng
phương pháp cực phổ.

17


Cađimi
Trong nước thiên nhiên thường không có cadimi nhưng trong
nước thải, công nghiệp hóa chất, luyện kim thường có cadimi và

cadimi từ các nguồn nước thải đó thường nhiễm vào nước thiên
nhiên, đặc biệt là nước bề mặt. Trong nước cadimi ở dạng ion đơn
trong môi trường axit, và dạng ion phức (xianua, tactrat) hoặc
dưới dạng không tan (hidroxit, cacbonat) trong môi trường kiềm.
Khi lấy mẫu nước để phân tích cadimi, mẫu phải đựng trong
bình bằng PE, không dùng bình thủy tinh để tránh hiện tượng
cadimi bị hấp thụ lên thành bình. Thêm vào 1 lít nước 5 ml HNO 3
đặc. Để xác định cadimi trong các loại nước thường dùng phương
pháp trắc quang với dithizon, bằng phương pháp này có thể xác
định được từ vài phần trăm miligam đến lượng miligam cadimi
trong một lít nước. Để xác định cadimi có hàm lượng cao, trên 1
mg/l có thể dùng phương pháp cực phổ, vì cadimi trong nền hỗn
hợp amoniac và nhiều nền khác cho sóng cực phổ thuận nghịch
và định lượng.
Thủy ngân
Thủy ngân đôi khi có trong nước chảy ra từ các vùng mỏ và
có trong nước thải của các nhà máy sản xuất chất màu, dược
phẩm, chất nổ và có trong nước thải của các nhà máy sản xuất
chất màu, dược phẩm, chất nổ và các nhà máy có dùng thủy
ngân.
Khi lấy mẫu nước để phân tích thủy ngân, cần thêm 1 mg
HNO3 và 1 lít nước để bảo quản
Để xác định thủy ngân trong các loại nước, người ta thường
dùng phương pháp chiết trắc quang với dithizon. Phương pháp
này rất đặc trưng và chọn lọc đối với thủy ngân vì nó được chiết
hoàn toàn từ môi trường axit rất cao, từ môi trường này tuyệt đại
đa số các kim loại khác hoàn toàn không bị chiết. Chỉ có bạc và
đồng cùng bị chiết với thủy ngân, có thể dùng compleson III và
thioxianat để che hai nguyên tố này. Trong môi trường đệm
axetat chứa compleson III và thioxianat chỉ có vàng (III) và platin

(II) có gây ảnh hưởng, nhưng cả hai kim loại quý này thường
không có trong nước. Các chất hữu cơ có màu thường được chiết
tách trước bằng CHCl3. Nếu trong nước có một lượng lớn chất hữu
cơ thì được vô cơ hóa như sau: cho vào một bình cầu một lượng
mẫu nước (có chứa 0,005 mg- 0,1 mg Hg), thêm tiếp vào 1 ml
H2SO4 đặc và vài giọt dung dịch KMnO 4 bão hòa, thêm vài viên đá
bọt, lặc ống sinh hàn hồi lưu. Đun sôi dung dịch trong bình. Nếu
dung dịch mất màu thì thêm tiếp vài giọt dung dịch KMnO 4 nữa
qua ống sinh hàn và lại đun. Cứ lặp lại như vậy cho đến khi dung
dịch không bị mất mầu trong 15 phút. Không nên cho dư nhiều
KMnO4. Sau khi oxi hóa xong, để nguội, tháo ống sinh hàn và
18


thêm từng giọt dung dịch hidroxilamin sunfat đến khi mất hoàn
toàn mầu tím KMnO4. Nếu dung dịch có độ axit cao quá thì phải
trung hòa đến ph ~ 4 trước khi phân tích.
Bạc
Bạc thường có trong nước chảy ra từ một số mỏ và thường
có trong nước công nghiệp ảnh, các xí nghiệp mạ bạc. Trong các
loại nước đó, bạc tồn tại dưới dạng phức tan hoặc hợp chất không
tan, chủ yếu là bạc halogennua.
Khi lấy nước để phân tích bạc, cần thêm 5 ml HNO 3 đặc vào
1 lít nước mẫu.
Để xác định bạc trong mẫu nước, có thể dùng phương pháp
trắc
quang
với
thuốc
thử

rodamin
(
pdimetylaminobenzilidenrodani) hay dithizon.
Nhôm
Lượng nhôm có trong nước tự nhiên rất ít, không quá 10
mg/l, nó thường đi kèm với sắt. Trong nước muối nhôm bị phân
hủy tạo thành kết tủa vô định hình Al(OH) 3. Trong môi trường axit
nhôm tồn tại ở dạng cation Al3+, trong môi trường kiềm ở dạng
anion AlO2-.
Khi lấy nước để xác định nhôm thì phải lọc ngay khi lấy mẫu
sau đó thêm vào mỗi lít nước 5 ml HCl đặc.
Để xác định hàm lượng nhôm trong nước, người ta thường
dùng phương pháp so màu với thuốc thử aluminon, eriocron –
xianin – R, 8- oxiquinolin.
Sắt
Hàm lượng sắt có trong nước thiên nhiên tùy thuộc rất nhiều
vào nguồn nước và những vùng mà nguồn nước chảy qua. Ngoài
ra tùy thuộc vào độ Ph và sự có mặt của một số chất như
cacbonat, CO2, O2, S2- và các chất hữu cơ có trong nước mà sắt có
hóa trị nào (2 hay 3) và ở dạng tan hay kết tủa.
Để xác định tổng hàm lượng sắt có trong nước, người ta
thường đưa toàn bộ sắt có trong nước về một dạng hóa trị (2 hay
3) rồi dùng phương pháp trắc quang với thuốc thử thioxianat, axit
sunfo salixylic, o- pherantrolin).
Muốn xác định sắt ở dạng hóa trị nào, một điều rất quan
trọng là phải chú ý tới cách lấy mẫu.
Mẫu lấy phải đựng trong bình PE để tránh hiện tượng sắt
hấp thụ vào thành bình mất và phải tiến hành phân tích ngay sau
khi lấy mẫu. Cách xử lý mẫu tùy thuộc vào yêu cầu phân tích:
+ Để xác định tổng hàm lượng sắt có trong nước, khi lấy

mẫu phải xử lý mỗi lít nước bằng 25 ml HNO 3 đặc.
19


+ Muốn xác định sắt ở các dạng hóa trị khác nhau, mỗi lít
nước phải xử lý bằng 25 ml dung dịch đệm natri axelat (hòa tan
68g CH3COONa. 3H2O trong 500 ml nước cất, rồi thêm vào đó 25
ml dung dịch CH3COOH 6M). Mẫu lấy xong phải phân tích ngay,
không được để lâu quá 1 ngày.
Mangan
Trong nước mangan thường nằm ở dạng tan (ion Mn 2+) và
không tan ở dạng kết tủa hidroxit. Hàm lượng mangan trong nước
tùy thuộc vào nguồn nước. Các nguồn nước thải từ các nhà máy
luyện kim, công nghiệp hóa chất, nhà máy pin…có hàm lượng
mangan cao.
Khi lấy mẫu nước để xác định mangan, cần xử lý mỗi lít nước
với 5 ml HNO3 đặc và được đựng trong bình PE.
Để xác định tổng hàm lượng mangan trong nước sinh hoạt,
nước tự nhiên và nước thải, người ta thường dùng phương pháp
so màu, trong đó mangan được oxi hóa thành MnO 4- có màu tím
bằng amoni pesunfat có Ag2SO4 làm xúc tác trong môi trường axit
H2SO4.
Crom
Trong nước crom nằm ở dạng Cr (III) và Cr(VI) (CrO 42- và
Cr2O72-).
Hàm lượng crom trong nước sinh hoạt và nước tự nhiên rất
thấp nên người ta thường xác định tổng hàm lượng. Trong các
nguồn nước thải, tùy theo mục đích phân tích, ta có thể xác định
riêng rẽ hàm lượng crom ở các dạng khác nhau.
Khi lấy mẫu nước để phân tích crom, cần thêm 3 ml HNO 3

đặc vào 1 lít nước. Muốn phân tích crom tan thì khi lấy mẫu nước
phải lọc ngay và cũng phải axit hóa dung dịch sau khi lọc. Muốn
xác định Cr(III) và Cr(VI) riêng thì sau khi lấy mẫu phải phân tích
ngay, nếu muốn để vài ngày thì phải loại hết chất khử có trong
mẫu.
Để xác định crom trong nước, người ta thường dùng phương
pháp đo màu với thuốc thử diphenylcacbazit. Thuốc thử này tác
dụng với Cr(VI) tạo thành chất tan, mầu tím (trong môi trường
axit). Bằng cách này có thể xác định được Cr (VI) riêng, rồi xác
định được tổng lượng crom, còn hàm lượng Cr(III) được tính theo
hiệu.
Niken
Trong nước sinh hoạt và nước tự nhiên thườn không có
niken, hay nếu có thì cũng là lượng vết. Niken chỉ có trong nước ở
một số hồ, sông mà nguồn nước của nó chảy qua những núi, mỏ
có niken. Niken có trong nước thải của một số nhà máy luyện kim
và hóa chất có dùng niken.
20


Trong nước, niken thường tồn tại ở dạng ion đươn Ni 2+, dạng
phức xianua, amoniac và dạng ít tan sunfua, cacbonat, hidroxit.
Khi lấy mẫu nước để phân tích thì phải thêm 2 -5 ml HNO 3
đặc vào 1 lít nước. Nếu cần xác định riêng niken ở dạng tan và
không tan thì khi lấy mẫu phải lọc ngay rồi mới đóng chai bảo
quản. Xác định tổng lượng niken ở dạng tan, từ đó suy ra hàm
lượng niken ở dạng không tan.
Để xác định niken, người ta thường dùng phương pháp so
màu khi hàm lượng niken nằm trong khoảng 1- 20 mg/l, nếu hàm
lượng niken lớn hơn 5 mg/l thì có thể dùng phương pháp khối

lượng, còn khi hàm lượng niken trong nước 0,02 mg/l thì dùng
phương pháp cực phổ.
Để xác định niken bằng phương pháp trắc quang và khối
lượng đều dùng thuốc thử là dimetylglioxim.
Asen
Asen trong nước nằm ở dạng asenat.
Khi lây mẫu nước để xác định asen, người ta phải thêm 5 ml
HCl vào 1 lít nước để bảo quản mẫu.
Để xác định asen, người ta thường dùng phương pháp so
màu với thuốc thử bạc dietyldithiocacbamat. Dưới tác dụng của
dòng hidro mới inh, asenat bị khử thành asin (AsH 3), nó phản ứng
với bạc dietyldithiocacbanat tạo thành hợp chất màu đỏ trong
pyridine, cường độ màu của của dung dịch tỷ lệ với lượng aseen
có trong dung dịch. Bằng phương pháp này có thể xác định được
0,05 mg asen/ 1 lít nước. Đối với những mẫu có hàm lượng thấp
hơn, ta có thể làm giầu bằng cách cho bay hơi bớt nước hoặc kết
tủa asen cùng với sắt hidroxit làm chất cộng kết.
Cũng có thể xác định AsH3 bằng phương pháp AAS.
Clo
+ Clo hoạt động. Khái niệm “ clo hoạt động” được hiểu là
ngoài clo phân tử còn bao gồm cả clodioxit (ClO 2), cloramin,
hipoclorit, clorit.
Clo hoạt động được xác định bằng phương pháp so màu với
o- toludin. Trong môi trường axit, o –toludin làm cho dung dịch có
clo hoạt động thành màu vàng da cam. Màu này tỷ lệ với clo hoạt
động có trong dung dịch.
Khi hàm lượng clo hoạt động trong nước > 1 mg/l ta có thể
dùng phép đo iot để xác định. Clo hoạt động tác dụng với I -, giải
phóng ra iot,dùng dung dịch chuẩn Na 2S2O3 để chuẩn lượng I2
tách ra ta sẽ tính được hàm lượng clo hoạt động có trong nước.

Nếu trong nước có một lượng lớn chất hữu cơ thì kết quả định
21


lượng sẽ mắc sai số lớn, để giảm bớt sai số, ta cho thêm vào
dùng dịch một lượng axit axetic loãng.
+ Clorua. Clorua có khá nhiều trong nước thiên nhiên, trong
các nguồn nước thải thì hàm lượng clorua phụ thuộc vào quá
trình sản xuất. Một trong những tiêu chuẩn để đánh giá độ nhiễm
bẩn của nước là hàm lượng clorua.
Khi hàm lượng clorua trong nước > 2 mg/l thì có thể định lượng
nó bằng phương pháp chuẩn độ bạc nitrat (phương pháp đo Mo)
hay bằng thủy ngân (II) nitrat.
Nitrit
Nitrit là sản phẩm trung gian của quá trình oxi hoa sinh học
amoniac hay quá trình oxi hóa sinh học của nitrat. Trong nước bề
mặt nitrit chuyển nhanh thành nitrat.
Vì nitrit không bền nên khi lấy mẫu phải xác định ngay. Nếu
không có điều kiện phân tích ngay thì phải thêm vào đó 1 lít nước
1 ml H2SO4 đặc hay 2 -4 ml CHCl 3 hoặc bảo quản mẫu nước ở 3 -4
0
C, nhưng cũng không được để quá lâu.
Để xác đinh nitrit trong nước, người ta thường dùng phương
pháp đo màu với thuốc thử là axit sunfanilic và α –naphtylamin.
Phương pháp này dựa trên phản ứng diazo hóa axit sunfanilic khi
có mặt ion NO2- và α- naptylamin tạo thành chất tạo màu azo có
mầu đỏ tím. Cường độ màu tỷ lệ thuận với nồng độ ion NO 2-.
Nitrat
Ion nitrat có trong tất cả các loại nước. Tuy vậy hàm lượng
nitrat trong nước bề mặt và nước nguồn thường ít. Một số nguồn

nước thải có hàm lượng nitrat cao.
Hiện tại, chưa thống nhất về việc chọn phương pháp nào
làm phương pháp chuẩn để định lượng nitrat trong nước.
Khi lấy mẫu để xác định nitrat, nếu không xác định ngay
trong ngày được thì phải thêm 1 ml H 2SO4 vào một lít nước hoặc
2- 4 ml CHCl3.
Theo kinh nghiệm, người ta thấy rằng để xác định nitrat
trong nước sinh hoạt, nước bề mặt va các nguồn nước sạch có
hàm lượng nitrat 0,5 – 50 mg/l, thường dùng phương pháp so
màu với thuốc thư là axi phenoldisunfonic, hoặc dùng thuốc thử
natri salixylat khi hàm lượng nitrat 0,1 – 20 mg/l.
Khi hàm lượng nitrat 5 -30 mg/l có thể dùng phương pháp
cực phổ.
Trong những mẫu có hàm lượng nitrat cao hơn, có thể pha
loãng mẫu rồi dùng các phương pháp trên để xác định.

22


Florua
Hàm lựơng florua trong nước bề mặt rất nhỏ, còn trong nước
ngầm tùy thuộc vào điều kiện địa chất mà hàm lượng florua có
thể khác nhau, có khi tới 10 mg/l. Trong nước thải của các nhà
máy công nghiệp hóa chất, đặc biệt trong nước thải từ nhà máy
sản xuất thủy tinh có chứa lượng đáng kể florua.
Khi lấy mẫu nước để xác định florua, phải đựng vào bình PE
Để xác định florua có ít nguyên tố cản trở, người ta thường
dùng phương pháp đo màu với phức ziriconi –alizarin. Sự giảm
màu của dung dịch tỷ lệ với hàm lượng florua. Tuy vậy, phương
pháp này không chọn lọc. Khi trong nước có nhiều ion cản, cần

tách florua bằng phương pháp chưng cất.
Phenol
Các phenol dễ bay hơi như phenol, crezol, timol… là những
hợp chất thường có trong nước thải. Nước thải có chứa phenol có
thể làm ô nhiễm nước thiên nhiên, nước bề mặt Khi hàm lượng
phenol trong nước khoảng vài mg/l đã gây mùi khó chịu và ảnh
hưởng tới đời sống các sinh vật sống trong nước. Các phenol
trong nước thường tạo thành hỗn hợp có thành phần không xác
định.
Để xác định các phenol dễ bay hơi, nếu hàm lượng lớn hơn
50 mg/l thường dùng phương pháp brom hóa, nếu hàm lượng nhỏ
hơn thường dùng phương pháp đo màu với thuốc thử p –
nitroanilin, nếu hàm lượng nhỏ hơn nữa thì phải chiết với pnitroanilin.
Khi lấy mẫu nước để xác dịnh phenol, nếu hàm lượng phenol
> 100 mg/l thì không cần xử lý và có thể lưu mẫu vài ngày.
Nhưng với những mẫu nước có hàm lượng nhỏ hơn thì phải xử lý
bằng cách thêm 1 g NaOH vào một lít nước hoặc phải phân tích
ngay sau khi lấy mẫu.
Fomandehit
Fomandehit chỉ có trong nước thải của các nhà máy hóa
chất, dược phẩm, thực phẩm và công nghệ ảnh. Fomandehit là
chất độc đối với các cơ thể sống.
Để xác định fomandehit trong nước bị ô nhiễm và trong
nước thải, người ta thường dùng phương pháp trắc quang với
thuốc thử là axit cromotropic. Trong môi trường axit mạnh, axit
cromotropic tác dụng với fomandehit tạo thành hợp chất có màu
đỏ thắm. Phương pháp này cho phép xác dịnh được những lượng
nhỏ fomandehit (0,06 – 1,2 mg/l).

23

Thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV)
Thuốc bảo vệ thực vật thường có trong nước thải, đặc biệt là
nước thải từ các nhà máy sản xuất TBVTV, nước rửa trôi từ nông
nghiệp có phun TBVTV…
Vì hàm lượng TBVTV trong nước thường nhỏ, cho nên để xác
định chúng trước hết phải tách chúng ra khỏi nước bằng các kỹ
thuật tách sau: Chiết (chiết lỏng –lỏng, chiết lỏng- rắn, chiết siêu
âm), chưng cất, sắc ký (sắc ký hấp phụ, sắc ký giấy, sắc ký bản
mỏng…)
Để xác định hàm lượng các TBVTV hiện nây người ta thường
dùng các phương pháp hiện đại sau: sắc ký lỏng hiệu năng cao
(HPLC/MS, HPLC/UV, UHPLC/MS), sắc ký điện di mao quản
(HPCEC), sắc ký khí (GC/MS, GC/ECD), phổ UV-VIS, phổ hồng
ngoại, Raman…, phương pháp sinh học ELIA (Enzyme Liked
Immunosorbent Assays)…
Hidrocacbon dầu mỡ
Hidrocacbon dầu mỡ gây ô nhiễm môi trường nước, làm cho
nước vận chuyển khó khăn, ngăn cản oxi hòa tan, gây ảnh hưởng
lớn cho các sinh vật sống trong nước và sử dụng nguồn nước.
Để xác định hàm lượng các hidrocacbon dầu mỡ có trong
nước, trước hết chiết nó ra khỏi nước bằng dung môi CCl 4. Dịch
chiết thu được cho qua cột làm sạch (silicagel, nhôm oxit) để loại
bỏ các chất phân cực (như các lipit, protit, axit humic…). Sau đó
lấy dịch sạch đó đo phổ hồng ngoại trong vùng 2700 – 3400 nm.
Chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt khi thải vào nguồn nước nó sẽ
gây ảnh hưởng đến đời sống các vi sinh vật sống trong nước, kể
cả các vi sinh vật có ích cho việc làm sạch nước cũng bị chết.

Để xác định chất hoạt động bề mặt, người ta thường dùng
các phương pháp phân tích công cụ như các phương pháp sắc ký,
phổ hấp thụ UV-VIS, cực phổ…
1.3. Các chỉ tiêu sinh học
Trong nước thiên nhiên, đặc biệt trong nước thải thường
chứa nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các đơn bào.
Chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh, chúng
sống và phát triển trong nước.
Loại vi sinh có hại là các vi trùng gây bệnh từ các nguồn rác,
bệnh của người và động vật như bệnh tả, thương hàn, bại liệt,
giun sán…
Vi khuẩn E- coli là vi khuẩn đặc trưng cho mức độ nhiễm
trùng của nước. Chỉ số E- coli là số lượng vi khuẩn có trong 1 lít
nước ( nước sinh hoạt phải có chỉ số E-coli< 20)
24


Các loại rong tảo và đơn bào có trong nước làm cho nước có
màu, khi thối rữa sẽ làm tăng lượng chất hữu cơ trong nước. Các
chất hữu cơ này phân hủy (sinh học) sẽ tiêu thụ oxi làm cho
nước thiếu oxi, ảnh hưởng tới các sinh vật sống trong nước. Có
nhiều kỹ thuật đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước dựa vào
giá trị của các thông số chọn lọc. Các kỹ thuật này sử dụng các
chỉ số (index) để thực hiện mức độ ô nhiễm. Có thể nêu một số
chỉ số đang được công nhận như sau:
- Chỉ số ô nhiễm dinh dưỡng (NPI): chỉ số này dựa vào kết quả
quan trắc hàng tháng các thông số: NH4+, NO3-, NO2-, tổng P,
pH, chlorophyll, độ dẫn điện và độ đục.
- Chỉ số ô nhiễm hữu cơ (OPI): chỉ số này được tính kết quả quan
trắc hàng tháng các thông số: NH4+, BOD, COD, nhiệt độ và

DO.
- Chỉ số ô nhiễm công nghiệp (IPI): được sử dụng để đánh giá ô
nhiễm do các tác nhân ô nhiễm vi lượng (trừ hóa chất bảo vệ
thực vật): kim loại nặng, dầu mỡ, polyhydrocacbon thơm,
phenol, cyanua, PCB.. không chỉ hòa tan trong nước mà có thể
dính bám vào đất và thủy sinh.
- Chỉ số động vật đáy (BSI): BSI được sử dụng để đánh giá chất
lượng nước thông qua việc quan trắc động vật đáy không xương
sống lớn. Một trong những BSI hiện đang sử dụng ở Châu Âu để
đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn sông suối là hệ thống BMWP
(Biological Monotoring Working Party). Hệ thống BMWP dựa theo
điểm của động vật đáy trong mẫu thu được. Sự xuất hiện của ấu
trùng một số động vật phù du họ (Ephemeridae) được cho điểm
10 (nước sạch không ô nhiễm), còn nếu trong nguồn nước có
các loại giun nhiều tơ sẽ được cho điểm 1 (nước bị ô nhiễm
nặng). Khoảng cách giữa 1 và 10 là các mức độ ô nhiễm khác
nhau.
- Chỉ số đa dạng sinh học (BDI): BDI được sử dụng để đánh giá đa
dạng thủy sinh vật dựa vào quan trắc thực địa.
Trên cơ sở chất lượng nước của các lưu vực nước tự nhiên, đáp
ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, tiêu chuẩn gây hại cho
sức khoẻ của con người, của các sinh vật sống trong nước mà
các quốc gia đều đưa ra tiêu chuẩn chất lượng nước của quốc
gia mình.

25