Xác định tổng hàm lượng nitơ trong nước thải tại một số khu công nghiệp trên địa bàn thành phố đà nẵng bằng phương pháp persulfate kết hợp cột khử cadmium

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
‐‐‐‐‐***‐‐‐‐‐ 

XXWW

LÊ THỊ NGỌC HUYỀN

XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG NITƠ TRONG
NƯỚC THẢI TẠI MỘT SỐ KHU CÔNG
NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ
NẴNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PERSULFATE
KẾT HỢP CỘT KHỬ CADMIUM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC
Đà Nẵng, 05/2014 


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA

XXWW

XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG NITƠ TRONG
NƯỚC THẢI TẠI MỘT SỐ KHU CÔNG
NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ
NẴNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PERSULFATE
KẾT HỢP CỘT KHỬ CADMIUM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC
Sinh viên thực hiện
Lớp
Giáo viên hướng dẫn

: Lê Thị Ngọc Huyền
: 10 CHP
: ThS. Đào Văn Dũng

Đà Nẵng, 05/2014 


iii 
 

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

----------***----------

-----***-----

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Lê Thị Ngọc Huyền
Lớp: 10 CHP
1. Tên đề tài: Xác định tổng hàm lượng nitơ trong nước thải tại một số khu công
nghiệp trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp persulfate kết hợp cột
khử cadmium.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả nghiên cứu phân tích sẽ đánh giá tổng hàm lượng nitơ trong nước phù
hợp với điều kiện phân tích của phịng thí nghiệm tại Việt Nam.
Dựa vào kết quả phân tích được sẽ đánh giá mức độ ô nhiễm của nitơ trong
nước thải một số khu công nghiệp trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
3. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị
3.1. Thiết bị
Máy đo quang UV-VIS, nồi áp suất, cân phân tích.

3.2. Dụng cụ
Phễu lọc, giấy lọc, bơng thủy tinh;
Đũa thủy tinh, cốc thủy tinh 100 ml;
Cột khử (Buret);
Bình định mức 25 ml, 50 ml, 100 ml, 500 ml, 1000 ml;
Ống nghiệm 30 ml có nắp vặn;
Pipet 2 ml, 5 ml, 10 ml;
Một số dụng cụ khác.
3.3. Hóa chất
Các hóa chất đều thuộc loại tinh khiết hóa học và tinh khiết phân tích của các
nước: Đức (hãng Merck), Pháp, Mỹ, Nga;


iv 

 

Kali persulfate K2S2O8

NaOH

Axit boric H3BO3

KNO3

CuSO4.5H2O

NH4Cl

NH4-EDTA

Cadmium (Cd)

Na2EDTA

H3PO4

Sunfanilamide

Axit HCl 6N

NEDA (N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride)
4. Nội dung nghiên cứu
Khảo sát chiều dài cột khử tối ưu;
Khảo sát tốc độ chảy cột tối ưu;

Khảo sát thể tích thuốc thử tối ưu;
Khảo sát thời gian ổn định màu;
Xây dựng phương trình đường chuẩn;
Đánh giá hiệu suất thu hồi q trình phân tích;
Đánh giá sai số thống kê của phương pháp;
Áp dụng quy trình phân tích để xác định tổng hàm lượng nitơ trong nước thải tại một số khu
công nghiệp trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

5. Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đào Văn Dũng
6. Ngày giao đề tài: ngày 15 tháng 09 năm 2013
7. Ngày hoàn thành: ngày 15 tháng 05 năm 2014
Chủ nhiệm khoa

Giáo viên hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

(ký và ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho khoa ngày 25 tháng 05 năm 2014
Kết quả điểm đánh giá: ….…….…..
Ngày …… tháng …… năm 2014
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký và ghi rõ họ tên)


v 
 

Lời cảm ơn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cơ trong khoa hóa trường Đại
học Sư Phạm Đà Nẵng đã tạo điều kiện học tập, nghiên cứu, hết lòng giảng dạy và
truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tập ở
trường cùng các thầy, cơ quản lý phịng thí nghiệm đã giúp đỡ em trong suốt quá
trình làm thực nghiệm.
Đặt biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Đào Văn Dũng, người đã tận tâm
hướng dẫn, chỉ bảo cho em, thầy luôn sát cánh và giúp đỡ cho em trong suốt thời
gian em nghiên cứu và hoàn thành khóa luân tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, ủng hộ rất lớn về
mặt tinh thần cho em trong thời gian học tập và nghiên cứu khóa luận.
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2014
Sinh viên

Lê Thị Ngọc Huyền


vi 
 

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 01
NỘI DUNG ................................................................................................................ 03
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 03
1.1. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước ............................................... 03
1.1.1. Giới thiệu chung về tài nguyên nước ................................................................ 03
1.1.2. Vai trò của nước ................................................................................................ 03
1.1.2.1. Vai trò của nước đối với con người ............................................................... 04
1.1.2.2. Vai trò của nước đối với sinh vật ................................................................... 04
1.1.2.3. Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người.............. 05

1.1.3. Ơ nhiễm mơi trường nước................................................................................. 05
1.1.3.1. Khái niệm ....................................................................................................... 05
1.1.3.2. Nguồn gốc gây ô nhiễm ................................................................................. 06
1.1.4. Sự phú dưỡng .................................................................................................... 08
1.1.4.1. Khái niệm ....................................................................................................... 08
1.1.4.2. Nguyên nhân .................................................................................................. 08
1.1.4.3. Tác hại đối với con người .............................................................................. 08
1.2. Nitơ và sự chuyển hóa nitơ trong nước............................................................ 09
1.2.1. Giới thiệu nitơ và hợp chất nitơ trong nước...................................................... 09
1.2.2. Chu trình nitơ .................................................................................................... 11
1.2.3. Quá trình chuyển hóa nitơ trong nước thải ....................................................... 13
1.2.4. Vai trò và tác hại của nitơ đối với đời sống ...................................................... 14
1.2.4.1. Vai trò của nitơ............................................................................................... 14
1.2.4.2. Tác hại của nitơ trong môi trường nước ........................................................ 15
1.3. Hiện trạng nước thải tại các khu công nghiệp trên thành phố Đà Nẵng...... 16
1.3.1. Các nguồn thải nitơ trên thành phố Đà Nẵng.................................................... 16
1.3.2. Hiện trạng nước thải tại các khu công nghiệp trên thành phố Đà Nẵng ........... 18
1.4. Các phương pháp xác định nitơ tổng ............................................................... 19
1.4.1. Phương pháp sắc ký ion .................................................................................... 19


vii 
 

1.4.2. Phương pháp kjeldahl........................................................................................ 20
1.4.3. Phương pháp persulfate kết hợp cột khử cadmium........................................... 20
1.5. Giới thiệu về phương pháp persulfate kết hợp cột khử cadmium ................ 21
1.6. Đánh giá sai số thống kê .................................................................................... 22
1.6.1. Sai số đo ............................................................................................................ 22
1.6.2. Các đại lượng thống kê đặc trưng đánh giá sai số trong phân tích ................... 23

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM.............................................. 26
2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất ................................................................................ 26
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ ............................................................................................... 26
2.1.2. Hóa chất ............................................................................................................ 26
2.2. Pha chế dung dịch .............................................................................................. 26
2.2.1. Dung dịch chuẩn gốc......................................................................................... 26
2.2.2. Dung dịch thuốc thử.......................................................................................... 26
2.2.3. Dung dịch NH4Cl .............................................................................................. 26
2.2.4. Dung dịch NH4Cl-EDTA .................................................................................. 26
2.2.5. Dung dịch NH4Cl-EDTA loãng ........................................................................ 26
2.2.6. Dung dịch CuSO4 2%........................................................................................ 27
2.2.7. Dung dịch phân hủy .......................................................................................... 27
2.2.8. Dung dịch đệm borat......................................................................................... 27
2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 27
2.4. Quy trình xử lý hạt Cd-Cu ................................................................................ 27
2.5. Quy trình nhồi cột khử ...................................................................................... 27
2.6. Khảo sát các điều kiện tối ưu ............................................................................ 28
2.6.1. Khảo sát chiều dài cột khử tối ưu...................................................................... 28
2.6.2. Khảo sát tốc độ chảy cột tối ưu......................................................................... 28
2.6.3. Khảo sát thể tích thuốc thử tối ưu ..................................................................... 29
2.6.4. Khảo sát độ bền màu của phức theo thời gian .................................................. 30
2.7. Xây dựng đường chuẩn nitrit............................................................................ 31
2.8. Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp.................................................. 31
2.9. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp ..................................................... 32


viii 
 

2.10. Xây dựng quy trình phân tích......................................................................... 32

2.11. Phân tích mẫu thực tế tại một số nước thải công nghiệp trên địa bàn
thành phố Đà Nẵng........................................................................................... 32
2.11.1. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu nước ...................................................................... 32
2.11.2. Phân tích mẫu nước......................................................................................... 33
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 34
3.1. Kết quả khảo sát các điều kiện phân tích tối ưu ............................................. 34
3.1.1. Kết quả khảo sát chiều dài cột khử tối ưu......................................................... 34
3.1.2. Kết quả khảo sát tốc độ chảy cột tối ưu ............................................................ 35
3.1.3. Kết quả khảo sát thể tích thuốc thử tối ưu ........................................................ 36
3.1.4. Kết quả khảo sát độ bền màu của phức theo thời gian...................................... 37
3.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn........................................................................ 37
3.3. Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của phương pháp .................................... 39
3.4. Kết quả đánh giá sai số thống kê của phương pháp ....................................... 39
3.5. Quy trình phân tích hàm lượng nitơ trong nước ............................................ 40
3.6. Kết quả phân tích và đánh giá hàm lượng nitơ trong nước thải tại một
số khu công nghiệp trên địa bàn thành phố Đà Nẵng................................... 41
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 43
KIẾN NGHỊ............................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 45


ix 
 

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Tần suất và thời gian lấy mẫu.................................................................... 32
Bảng 3.1. Sự phụ thuộc mật độ quang vào chiều dài cột khử .................................... 34
Bảng 3.2. Sự phụ thuộc mật độ quang vào tốc độ chảy cột khử................................. 35
Bảng 3.3. Sự phụ thuộc mật độ quang vào thể tích thuốc thử.................................... 36

Bảng 3.4. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức chất vào thời gian.......................... 37
Bảng 3.5. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ ............................................ 38
Bảng 3.6. Kết quả xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp................................ 39
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá sai số thống kê của phương pháp .................................. 39
Bảng 3.8. Kết quả phân tích tổng hàm lượng nitơ trong mẫu nước thực tế............... 41

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Chu trình nitơ trong tự nhiên ..................................................................... 11
Hình 3.1. Sự phụ thuộc mật độ quang vào chiều dài cột khử .................................... 34
Hình 3.2. Sự phụ thuộc mật độ quang vào tốc độ chảy cột khử................................. 35
Hình 3.3. Sự phụ thuộc mật độ quang vào thể tích thuốc thử .................................... 36
Hình 3.4. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức chất vào thời gian .......................... 37
Hình 3.5. Đường chuẩn của phép xác định NO2- bằng máy UV-VIS......................... 38
Hình 3.6. Sơ đồ quy trình phân tích tổng hàm lượng nitơ trong nước thải ............... 40
Hình 3.7. Biểu đồ kết quả phân tích mẫu nước thải khu công nghiệp ....................... 42


1 
 

MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế tiến tới quá trình phát triển bền vững thì vấn đề ơ
nhiễm mơi trường sống và sự ảnh hưởng của nó đến sức khỏe và tính mạng con
người đang được tồn nhân loại quan tâm. Sự ô nhiễm môi trường đang ở mức báo
động cần được giải quyết khơng chỉ bó hẹp trong từng quốc gia riêng rẽ mà nó trở
thành vấn đề tồn cầu.
Ở nước ta q trình phát triển các khu cơng nghiệp, các khu chế xuất, các nhà
máy sản xuất… góp phần tăng trưởng kinh tế, thúc đẩy đầu tư và sản xuất cơng
nghiệp, góp phần hình thành các khu đơ thị mới, giảm khoảng cách giữa các vùng…
Tuy nhiên, bên cạnh sự chuyển biến tích cực về kinh tế là những tác động tiêu cực

đến môi trường sinh thái do các khu công nghiệp gây ra. Các khu công nghiệp xả
nước thải gây ơ nhiễm mơi trường nước, khói bụi cơng nghiệp vào khơng khí làm ơ
nhiễm khơng khí, khi trời mưa các chất ô nhiễm này sẽ lẫn vào trong nước mưa
cũng gây ô nhiễm nguồn nước. Hậu quả là môi trường nước ở nhiều khu vực đang
bị ô nhiễm nghiêm trọng. Và một hiện tượng ô nhiễm thường gặp nhất đối với môi
trường nước là hiện tượng phú dưỡng.
Khi sử dụng nguồn nước chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng (N, P) trung
bình và cao sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người. Hàm lượng nitrat khi vào
cơ thể người dưới tác dụng của các men tiêu hóa sẽ tham gia phản ứng khử ở dạ dày
và đường ruột sinh ra nitrit. Khi đó nitrit sinh ra phản ứng với hemoglobin tạo
methaemoglobinemia làm mất khả năng vận chuyển oxi của hemoglobin. Hơn nữa,
nitrit trong cơ thể dễ tác động với các amin tạo thành nitrosamine một hợp chất tiền
gây ung thư, có thể gây chết người. Nếu hàm lượng (N, P) có trong nước quá mức
sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng kích thích sự phát triển nhanh của rong, rêu, tảo
làm bẩn nguồn nước. Sự phú dưỡng không chỉ gây ảnh hưởng đến cảnh quan, mơi
trường sinh thái… mà cịn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và các loài
sinh vật.
Việc nghiên cứu, xác định hàm lượng nitơ trong nguồn nước có ý nghĩa rất
quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước và từ đó ta có thể tìm được biện
pháp xử lý để làm sạch mơi trường nước. Có thể sử dụng nhiều phương pháp phân


2 
 

tích như: phương pháp sắc ký, phương pháp kjeldahl, phương pháp persulfate…
nhưng phương pháp có độ chính xác cao và phù hợp với điều kiện phịng thí nghiệm
là phương pháp persulfate. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tơi chọn đề tài là: “Xác
định tổng hàm lượng nitơ trong nước thải tại một số khu công nghiệp trên địa
bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp persulfate kết hợp cột khử

cadmium”.


3 
 

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường nước [2, 8]
1.1.1. Giới thiệu chung về tài nguyên nước [8]
Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử
dụng vào những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nơng
nghiệp, cơng nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường. Hầu hết các hoạt động trên
đều cần nước ngọt.
Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất trong đó có 97% là nước mặn, cịn lại
là nước ngọt. Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha lỗng các yếu tố gây ơ
nhiễm mơi trường, nó cịn là thành phần cấu tạo chính yếu trong cơ thể sinh vật.
Trong 3% lượng nước ngọt có trên quả đất thì có khoảng hơn 3/4 lượng nước mà
con người khơng sử dụng được vì nó nằm q sâu trong lịng đất, bị đóng băng, ở
dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục địa… chỉ có 0,5% nước ngọt hiện
diện trong sông, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử dụng. Tuy nhiên, nếu ta
trừ phần nước bị ơ nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà con
người có thể sử dụng được và nếu tính ra trung bình mỗi người được cung cấp
879.000 lít nước ngọt để sử dụng.
Theo hiểu biết hiện nay thì nước trên hành tinh của chúng ta phát sinh từ 3
nguồn: bên trong lòng đất, từ các thiên thạch ngoài quả đất mang vào và từ tầng trên
của khí quyển, trong đó thì nguồn gốc từ bên trong lịng đất là chủ yếu. Nước có
nguồn gốc bên trong lịng đất được hình thành ở lớp vỏ giữa của quả đất do q
trình phân hóa các lớp nham thạch ở nhiệt độ cao tạo ra, sau đó theo các khe nứt của
lớp vỏ ngồi thốt dần qua lớp vỏ ngồi thì biến thành thể hơi, bốc hơi và cuối cùng
ngưng tụ lại thành thể lỏng và rơi xuống mặt đất. Trên mặt đất, nước chảy tràn từ

nơi cao đến nơi thấp và tràn ngập các vùng trũng tạo nên các đại dương mênh mông
và các sông hồ nguyên thủy.
1.1.2. Vai trò của nước [8]
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng cho tất cả các sinh vật trên trái
đất. Nếu khơng có nước thì chắc chắn khơng có sự sống xuất hiện trên trái đất, thiếu
nước thì cả nền văn minh hiện nay cũng khơng tồn tại được.


4 
 

Từ xưa, con người đã biết đến vai trò quan trọng của nước, các nhà khoa học
cổ đại đã coi nước là thành phần cơ bản của vật chất và trong q trình phát triển
của xã hội lồi người thì các nền văn minh lớn của nhân loại đều xuất hiện và phát
triển trên lưu vực của các con sông lớn điển hình như nền văn minh sơng Hồng ở
Việt Nam…
1.1.2.1. Vai trị của nước đối với con người
Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cơ thể, con người có thể nhịn ăn
được vài ngày nhưng khơng thể nhịn uống nước. Nước là chất quan trọng để sự trao
đổi chất diễn ra không ngừng trong cơ thể. Nước là một dung mơi, nhờ đó tất cả các
chất dinh dưỡng được đưa vào cơ thể, sau đó được chuyển vào máu dưới dạng dung
dịch nước.
Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của tế bào cũng như chức
năng các hệ thống trong cơ thể như suy giảm chức năng thận. Những người uống
không đủ nước da thường khơ, tóc dễ gãy, xuất hiện cảm giác mệt mỏi, đau đầu, có
thể xuất hiện táo bón, hình thành sỏi thận và túi mật. Khi cơ thể mất trên 10% lượng
nước có khả năng gây trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tim tăng cao. Nguy hiểm
hơn, bạn có thể tử vong nếu lượng nước mất trên 20%. Bên cạnh oxy, nước đóng
vai trị quan trọng thứ hai để duy trì sự sống.
1.1.2.2. Vai trị của nước đối với sinh vật

Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ.
Nước là môi trường hịa tan chất vơ cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và
hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật.
Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định do nước
chiếm một lượng lớn trong tế bào thực vật, duy trì độ trương của tế bào. Nước nối
liền cây với đất và khí quyển góp phần tích cực trong việc đảm bảo mối liên hệ
khăng khít sự thống nhất giữa cơ thể và môi trường.
Nước tham gia vào q trình trao đổi năng lượng và điều hịa nhiệt độ cơ thể.
Nước giữ vai trị tích cực trong việc phân tán nòi giống của các sinh vật, nước cịn
là mơi trường sống của nhiều lồi sinh vật. Vì vậy, các cơ thể sinh vật thường xuyên
cần nước.


5 
 

1.1.2.3. Vai trò của nước đối với sản xuất phục vụ cho đời sống con người
™ Trong nông nghiệp:
Tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước để phát triển. Dân gian ta có
câu: “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”. Qua đó chúng ta thấy được vai trị
của nước trong nơng nghiệp. Tưới nước và phân bón là hai yếu tố quyết định hàng
đầu là nhu cầu thiết yếu, đồng thời cịn có vai trị điều tiết các chế độ nhiệt, ánh
sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thống khí trong đất…
™ Trong cơng nghiệp:
Nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp rất lớn. Nước dùng để làm nguội các
động cơ, làm quay các tuabin, làm dung mơi hịa tan các hóa chất và các phản ứng
hóa học. Mỗi ngành cơng nghiệp, mỗi loại hình sản xuất và mỗi công nghệ yêu cầu
một lượng nước, loại nước khác nhau. Nước góp phần làm động lực thúc đẩy sự
phát triển kinh tế. Nếu khơng có nước thì chắc chắn tồn bộ các hệ thống sản xuất
cơng nghiệp, nông nghiệp… trên hành tinh này đều ngừng hoạt động và không tồn

tại.
Nước là nguồn cung cấp thực phẩm và nguyên liệu công nghiệp dồi dào, nước
rất quan trọng trong nông nghiệp, công nghiệp, trong sinh hoạt, thể thao, giải trí và
cho rất nhiều hoạt động khác của con người. Ngồi ra nước cịn được coi là một
khống sản đặc biệt vì nó tàng trữ một nguồn năng lượng lớn và lại hịa tan nhiều
vật chất có thể khai thác phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người.
1.1.3. Ơ nhiễm mơi trường nước [8]
1.1.3.1. Khái niệm
Ơ nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý, hóa học,
sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước
trở nên độc hại với con người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong
nước. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ơ nhiễm nước là vấn đề
đáng lo ngại.
Ô nhiễm nước xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước rác
công nghiệp, các chất ô nhiễm trên mặt đất, rồi thấm xuống nước ngầm.
Các loại hoá chất độc hại, các loại vi khuẩn gây bệnh, virut, kí sinh trùng phát


6 
 

sinh từ các nguồn thải khác nhau như chất thải công nghiệp từ các nhà máy sản
xuất, các loại rác thải của các bệnh viện, các loại rác thải sinh hoạt bình thường của
con người hay hố chất, thuốc trừ sâu, phân bón hữu cơ... sử dụng trong sản xuất
nơng nghiệp được đẩy ra các ao, hồ, sông, suối hoặc ngấm xuống dưới đất mà
khơng qua xử lí hoặc với khối lượng quá lớn vượt quá khả năng tự điều chỉnh và tự
làm sạch của các loại ao, hồ, sông, suối.
1.1.3.2. Nguồn gốc gây ô nhiễm
Nước bị ô nhiễm là do sự phú dưỡng xảy ra chủ yếu ở các khu vực nước ngọt
và các vùng ven biển. Do lượng muối khoáng và hàm lượng các chất hữu cơ quá dư

thừa làm cho các quần thể sinh vật trong nước khơng thể đồng hố được. Kết quả
làm cho hàm lượng oxy trong nước giảm đột ngột, các khí độc tăng lên, tăng độ đục
của nước, gây suy thoái thủy vực.
™ Ô nhiễm tự nhiên:
Là do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc do các sản phẩm hoạt động sống
của sinh vật, kể cả xác chết của chúng.
Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ. Một
phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm gây ơ nhiễm hoặc theo
dịng nước ngầm hịa vào dịng lớn.
Nước lụt có thể bị ơ nhiễm do hố chất dùng trong nơng nghiệp, kỹ nghệ hoặc
do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải làm nước mất sự trong sạch, khuấy động
những chất dơ trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi
đổ rác, và cuốn theo các loại hoá chất trước đây đã được cất giữ.
™ Ô nhiễm nhân tạo:
Từ sinh hoạt: nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ
quan trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con
người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy
sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn
và vi trùng. Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng
các chất có trong nước thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau. Nhìn chung
mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao.


7 
 

Từ các hoạt động công nghiệp: nước thải phát sinh từ các cơ sở sản xuất công
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Nước thải công nghiệp không có
thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất cơng nghiệp cụ
thể. Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn

các chất hữu cơ, nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngồi các chất hữu cơ cịn có
các kim loại nặng, sulfua...
Do các hoạt động sản xuất: hiện nay trong tổng số 134 khu công nghiệp, khu
chế xuất đã đi vào hoạt động ở nước ta mới chỉ có 1/3 khu cơng nghiệp, chế xuất có
hệ thống xử lý nước thải. Chất lượng nước thải công nghiệp đều vượt quá nhiều lần
giới hạn cho phép. Đặc biệt là nước thải các ngành công nghiệp nhộm, thuộc da, chế
biến thực phẩm, hóa chất có hàm lượng các chất gây ô nhiễm cao, không được xử lý
thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước đã làm cho nguồn nước bị ô nhiễm nặng.
Do khai thác khoáng sản: trong việc khai khống cơng nghiệp thì khó khăn lớn
nhất là xử lý chất thải dưới dạng đất đá và bùn. Trong chất thải này có thể có các
hóa chất độc hại mà người ta sử dụng để tách quặng khỏi đất đá. Trong chất thải ở
các mỏ thường có các hợp chất sulfid-kim loại, chúng có thể tạo thành axit, với khối
lượng lớn chúng có thể gây hại đối với đồng ruộng và nguồn nước ở xung quanh.
Bùn từ các khu mỏ chảy ra sơng suối có thể gây ùn tắc dịng chảy từ đó gây lũ lụt.
Một lượng chất thải rất lớn bao gồm chất thải rắn, nước thải và bùn thải hàng năm,
không được quản lý và xử lý, gây ô nhiễm môi trường.
Từ các lò nung và chế biến hợp kim: trong quá trình sản xuất và chế biến hàm
lượng nước thải của các ngành cơng nghiệp này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84
lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô
nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư. Điều nguy hiểm hơn là
trong số các cở sở sản xuất công nghiệp, các khu chế xuất đa phần chưa có trạm xử
lý nước thải, khí thải và hệ thống cơ sở hạ tầng đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường.
Từ y tế: nước thải bệnh viện bao gồm nước thải từ các phòng phẫu thuật,
phịng xét nghiệm, phịng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, khu giặt là, rửa thực phẩm,
bát đĩa, từ việc làm vệ sinh phịng... cũng có thể từ các hoạt động sinh hoạt của bệnh
nhân, người nuôi bệnh và cán bộ công nhân viên làm việc trong bệnh viện. Nước


8 
 

thải y tế có khả năng lan truyền rất mạnh các vi khuẩn gây bệnh, nhất là đối với
nước thải được xả ra từ những bệnh viện hay những khoa truyền nhiễm, lây nhiễm.
Trong sản xuất nông nghiệp: phân, nước tiểu gia súc, thức ăn thừa không qua
xử lý đưa vào môi trường và các hoạt động sản xuất nông nghiệp khác: thuốc trừ
sâu, phân bón từ các ruộng lúa, dưa, vườn cây, rau chứa các chất hóa học độc hại có
thể gây ơ nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt.
Trong sản xuất ngư nghiệp: do thức ăn, nước trong hồ, ao nuôi lâu ngày bị
phân hủy không được xử lý tốt mà xả ra sông suối, biển gây ô nhiễm nguồn nước.
Chất thải có thể chứa đến 45% nitrogen và 22% là các chất hữu cơ khác, là nguồn
có thể gây ô nhiễm môi trường và dịch bệnh thủy sản phát sinh trong môi trường
nước.
1.1.4. Sự phú dưỡng [2]
1.1.4.1. Khái niệm
Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn
nước thải. Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N, P
cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, sự yếm khí và mơi trường
khử của lớp nước đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự
kém đa dạng của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen,
có mùi khai thối do thốt khí H2S...
1.1.4.2. Ngun nhân
Nguyên nhân gây phú dưỡng là sự thâm nhập một lượng lớn N, P từ nước thải
sinh hoạt của các khu dân cư, từ nước thải của các nhà máy xí nghiệp… sự đóng kín
và thiếu đầu ra của mơi trường hồ. Sự phú dưỡng đã trở thành hiện tượng phổ biến
ở hầu hết các nước trên thế giới. Hiện tượng phú dưỡng hồ đơ thị và kênh thốt
nước thải tác động tiêu cực tới hoạt động văn hoá của dân cư đô thị, làm biến đổi hệ
sinh thái nước hồ, tăng thêm mức độ ơ nhiễm khơng khí của đô thị.
1.1.4.3. Tác hại đối với con người
™ Ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước:
Sự tăng trưởng của các loài thực vật trôi nổi đặc biệt là tảo trong quá trình phú

dưỡng đã gây cản trở cho việc làm sạch nước. Số lượng tảo lớn làm tắc các bể lọc


9 
 

nước, nguồn nước sau khi lọc vẫn chứa một lượng đáng kể các loại tảo có kích
thước nhỏ. Sản phẩm phân hủy chúng đã tạo phức chất với Fe, Al dẫn đến tăng
lượng kim loại trong nước, đồng thời các sản phẩm phân hủy đó cịn thúc đẩy sự lớn
mạnh của vi khuẩn, nấm và động vật không xương sống.
™ Ảnh hưởng đến sức khỏe:
Nguồn nước chứa nhiều nitrat tiềm ẩn mối nguy hại lớn đối với sức khỏe con
người. Trẻ nhỏ có pH dịch vị rất thấp, dễ khử nitrat thành nitrit. Ion nitrit dễ dàng
thâm nhập vào máu, ở đó chúng ion hóa sắt trong phân tử hemoglobin, làm giảm
khả năng vận chuyển máu. Tỷ lệ tử vong của bệnh này khoảng 60-80%.
™ Ảnh hưởng đến giá trị du lịch, giải trí:
Khi nước bị phú dưỡng, giá trị này thường giảm đi đáng kể. Việc câu cá, bơi
thuyền có thể bị cản trở do việc tạo váng trên mặt khi tảo nở hoa. Các loài tảo phân
hủy thường bốc mùi khó chịu, gây ảnh hưởng cảnh quan xung quanh.
1.2. Nitơ và sự chuyển hóa nitơ trong nước [5, 9, 10, 11]
1.2.1. Giới thiệu hợp chất nitơ trong nước [9, 10, 11]
™ Amoniac
Amoni là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ
chứa nitơ có trong chất thải của người và động vật, thực vật. Trong nước nuôi trồng
thủy sản, nồng độ amoni thường nhỏ hơn 5 mg/l.
Trong nước tồn tại cân bằng: NH3 + H2O → NH4+ + OH- và có thể có sự
chuyển hóa NH4+ sang NO2- và NO3- là các ion được xem là tác nhân gây độc đặc
biệt đối với trẻ em. Sau khi đi vào cơ thể, nitrat được chuyển hóa thành nitrit nhờ vi
khuẩn đường ruột gây ra bệnh thiếu máu ở trẻ em. Nitrit cịn có thể kết hợp với các
amin, amit và các hợp chất chứa nitơ khác tạo nitrosamin, trong nhóm casinogen

được xem là tác nhân có khả năng gây ung thư. Tiêu chuẩn của EPA đối với NO2trong nước cấp uống trực tiếp không được vượt quá 1 mg/l, trong khi tiêu chuẩn của
Bộ y tế đối với nước cấp dùng trong sinh hoạt là 10 mg/l.
Hàm lượng NH4+ trong nước cấp, theo tiêu chuẩn của Bộ y tế, không được
vượt quá 3 mg/l (đối với nước ngầm) và 0 mg/l (đối với nước mặt). Theo tiêu chuẩn
Châu Âu, trong nước cấp hàm lượng NH4+ không vượt quá 0,5 mg/l.


10 
 

Trong nước thải sinh hoạt nitơ tồn tại dưới dạng vô cơ (65%) và hữu cơ
(35%). Nguồn nitơ chủ yếu là từ nước tiểu. Mỗi người trong một ngày xả vào hệ
thống thốt nước 1,2 lít nước tiểu, tương đương với 12 g tổng nitơ. Trong số đó nitơ
trong urê (N-CO(NH2)2) là 0,7 g còn lại là các loại nitơ khác.
™ Nitrit
Nitrit (NO2-) là sản phẩm trung gian của quá trình oxy hố amoniac hoặc nitơ
amoni trong điều kiện hiếu khí nhờ các loại vi khuẩn nitrosomonas. Sau đó nitrit
hình thành tiếp tục được vi khuẩn nitrobacter oxy hoá thành nitrat.
Nitrit là hợp chất khơng bền, nó cũng có thể là sản phẩm của quá trình khử
nitrat trong điều kiện yếm khí. Ngồi ra, nitrit cịn có nguồn gốc từ nước thải q
trình cơng nghiệp điện hố. Trong trạng thái cân bằng ở môi trường nước, nồng độ
nitrit, nitrat thường rất thấp, nó thường nhỏ hơn 0,02 mg/l. Nếu nồng độ amoni, giá
trị pH và nhiệt độ của nước cao, q trình nitrit hố diễn ra thuận lợi, và nồng độ
của nó có thể đạt đến giá trị lớn. Trong quá trình xử lý nước, nitrit trong nước sẽ
tăng lên đột ngột.
™ Nitrat
Nitrat (NO3-) là dạng hợp chất vô cơ của nitơ có hố trị cao nhất và có nguồn
gốc chính từ nước thải sinh hoạt hoặc nước thải một số ngành cơng nghiệp thực
phẩm, hố chất... chứa một lượng lớn các hợp chất nitơ. Khi vào sông hồ, chúng
tiếp tục bị nitrat hoá, tạo thành nitrat. Nitrat hoá là giai đoạn cuối cùng của q trình

khống hố các chất hữu cơ chứa nitơ.
Q trình nitrat hố cịn tạo nên sự tích luỹ oxy trong hợp chất nitơ để cho các
q trình oxy hố sinh hố các chất hữu cơ tiếp theo, khi lượng oxy hồ tan trong
nước rất ít hoặc bị hết.
Khi thiếu oxy và tồn tại nitrat hoá sẽ xảy ra quá trình ngược lại: tách oxy khỏi
nitrat và nitrit để sử dụng lại trong các quá trình oxy hố các chất hữu cơ khác. Q
trình này được thực hiện nhờ các vi khuẩn phản nitrat hoá (vi khuẩn yếm khí tuỳ
tiện). Trong điều kiện khơng có oxy tự do mà mơi trường vẫn cịn chất hữu cơ
cacbon, một số loại vi khuẩn khử nitrat hoặc nitrit để lấy oxy cho q trình oxy hố
các chất hữu cơ.


11 
 

1.2.2. Chu trình nitơ [9, 10, 11]
Nitơ phân tử N2
Cố định nitơ
N-Protein thực vật

N-Protein động vật

Amon hóa
NH4+ hoặc NH3
Khử nitrat
Nitrit hố
NO3-

Nitrat hố

+ O2
NO2-

+ O2

Hình 1.1. Chu trình nitơ trong tự nhiên
Chu trình của nitơ chủ yếu là các phản ứng liên quan đến sinh học. Tất cả các
phản ứng trong chuỗi:
N2 → NH3 → NO2- → NO3- → NH4+ → Protein
và các phản ứng ngược lại thành N2 đều có thể do vi sinh vật thực hiện. Các hợp
chất của nitơ xuất hiện trong nước như NH4+, NO2-, NO3- là sản phẩm của q trình
phân huỷ vi sinh yếm khí (NH4+), hiếu khí (NO2-, NO3-) các chất hữu cơ chứa nitơ
từ xác các sinh vật, chất thải hữu cơ... ở giai đoạn đầu các chất đạm dưới tác dụng
của vi khuẩn yếm khí sẽ phân huỷ thành NH3.
(NH2)2CO + H2O → 2 NH3 + CO2
Ion amoni (NH4+) trong nước sau một thời gian tương đối dài sẽ chuyển dần
thành NO3-. Các nguồn thải từ một số ngành cơng nghiệp hố chất, công nghiệp
thực phẩm chứa axit nitrit cũng đưa vào nước một lượng khá lớn NO3-. Thành phần
nitơ trong đất chủ yếu ở dạng hữu cơ, do kết quả của quá trình phân huỷ thực vật và
động vật chết, phân, nước tiểu... nó được chuyển hố thành NH3, NH4+ sau đó bị oxi
hố bởi vi khuẩn tạo thành NO2- rồi NO3- và thực vật sử dụng NO3- làm chất dinh
dưỡng. Tuy nhiên, nồng độ tự nhiên của nitrat trong đất không cao lắm, chưa đủ để


12 
 

đảm bảo cho cây trồng có năng suất cao. Vì vậy, người nông dân phải bổ sung vào
đất các loại phân đạm như urê (NH2)2CO, NH4NO3, (NH4)2SO4... đều đặn để cấp
thêm nitơ cho đất, nhất là sau khi thu hoạch đất bị bạc màu. Khi đó các vi khuẩn sẽ

chuyển hoá NH4+ thành NO3- để cho cây hấp thụ. Ngày nay do sử dụng phân đạm
trong sản suất nông nghiệp quá nhiều và chưa đúng quy định là nguyên nhân chủ
yếu gây ô nhiễm NO3- trong nước. Tuy nhiên, nitrat và amoni một phần chủ yếu
được cây cối hấp thụ, một phần giải phóng ra ngồi khí quyển dưới dạng N2, NH3
và phần cịn lại tích tụ trong đất và tan trong nước ngầm. Từ đó cho thấy nếu lượng
đạm đưa vào đất càng nhiều thì lượng NO3- dư thừa càng tăng.
™ Sự cố định đạm
Cố định đạm trước hết địi hỏi sự hoạt hóa phân tử nitơ để tách nó ra thành 2
nguyên tử (N2→2N). Nitơ tự do kết hợp với hidro thành amoniac (N→NH3).
™ Q trình amon hóa hay khống hóa
Sau khi kết hợp chất nitơ vơ cơ (NO3-) thành dạng hữu cơ (thường là nhóm
amin NH2) thơng qua sự tổng hợp protein và axit nucleic thì phần lớn chúng lại
quay về quá trình như các chất thải của quá trình trao đổi chất (urê, axit uric…)
hoặc chất sống (protoplasma) trong cơ thể chết. Rất nhiều vi khuẩn dị dưỡng,
actinomyces và nấm trong đất, trong nước lại sử dụng các chất hữu cơ giàu đạm,
cuối cùng giải phóng ra môi trường các dạng vô cơ (NO2-, NO3-, NH3).
™ Q trình nitrat hóa
Q trình biến đổi của NH3 thành NO2-, NO2- thành NO3- được gọi là q trình
nitrat hóa. Q trình nitrat hóa phụ thuộc vào pH của mơi trường, trải qua 2 bước:
Biến đổi amoniac thành nitrit (NH4+→NO2-).
Biến đổi nitrit thành nitrat (NO2-→NO3-).
™ Quá trình phản ứng nitrat
Con đường chuyển hóa của nitrat qua các q trình đồng hóa, dị hóa để trở về
dạng như N2, NO, N2O được gọi là quá trình phản ứng nitrat. Vi khuẩn đóng vai trị
quan trọng trong q trình này là Pseudomonas, Escherichia và nấm. Chúng sử
dụng nitrat như nguồn oxi với sự có mặt của glucozo và photphat. Phần lớn những
vi khuẩn phản ứng nitrat chỉ khử nitrat đến nitrit, song những loài khác lại khử nitrit


13 

 

đến amoniac. Trừ khi chúng được trở lại trong quá trình cố định nitơ, nitơ phân tử
được giải phóng trong q trình phản ứng nitrat có thể trở lại nguồn dự trữ ở khí
quyển. Dù ở dạng oxit nào hay nitơ phân tử có được tạo thành hay khơng đều tùy
thuộc vào pH của môi trường. Sự tăng tiến của nitơ oxit (NO) xuất hiện ở pH < 7.
Nếu ở pH > 7,3 thì nitơ dioxit (N2O) có xu hướng bị tái hấp thụ và tiếp theo bị khử
trong quá trình phản ứng nitrat trở thành nitơ phân tử.
1.2.3. Quá trình chuyển hóa nitơ trong nước thải [9, 10, 11]
Trong nước thải, nitơ thường tồn tại ở ba dạng: nitơ hữu cơ, amoniac và dạng
oxy hoá (nitrit, nitrat). Nếu nước chứa hầu hết các hợp chất nitơ hữu cơ, amoniac
hoặc NH4OH, thì chứng tỏ nước bị ơ nhiễm. NH3 trong nước gây ngộ độc với các vi
sinh vật trong nước. Nếu trong nước chứa chủ yếu là nitrit (NO2-) là nước bị ô
nhiễm một thời gian dài hơn. Nếu nước chứa chủ yếu là hợp chất nitơ ở dạng nitrat
(NO3-) chứng tỏ quá trình phân huỷ kết thúc. Tuy vậy, các nitrat chỉ bền ở điều kiện
hiếu khí, khi ở điều kiện thiếu khí hoặc kị khí các nitrat dễ trở thành N2O, NO và N2
tách khỏi nước bay vào khơng khí. Nếu nitrat ở trong nước cao có thể gây ngộ độc
cho người.
Amoniac ở trong nước thải tồn tại dạng NH3 và NH4+. NH3 và ion NH4+ có vai
trị thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng. Tính độc của NH3 cao hơn ion NH4+. Ở nồng độ
0,01 mg/l, NH3 đã gây ngộ độc cho cá. Trong nước mặt, vùng ô nhiễm có hàm
lượng ion NH4+ (< 0,05 ppm), nước thải cơng nghiệp có hàm lượng NH4+ từ 10 đến
100 mg/l.
NH3 trong nước thải là sản phẩm của quá trình amon hoá nhờ các vi sinh vật.
Chúng phân huỷ các hợp chất nitơ hữu cơ, giúp làm giảm ô nhiễm chất hữu cơ
trong nước, đồng thời sản phẩm NH3 là nguồn cung cấp nitơ cho một số lồi khác
khơng có khả năng tham gia q trình amon hố.
NH3 và ion NH4+ sẽ được chuyển thành dạng đạm nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-)
nhờ hoạt động của vi khuẩn nitrit và nitrat hoá. Các chất này là nguồn cung cấp đạm
cho nguồn nước. Vi khuẩn nitrat hố phân bố rất ít trong mơi trường nước sạch,

nghèo dinh dưỡng, trong các môi trường nước giàu dinh dưỡng số lượng của chúng
có nhiều hơn, nhưng cao nhất cũng chỉ khoảng 10 tế bào/ml nước. Quá trình nitrat


14 
 

hố chỉ xảy ra khi có mặt của oxy, nghĩa là trong mơi trường thống khí, cịn trong
mơi trường yếm khí với sự có mặt của các hydrat carbon sẽ xảy ra q trình ngược
lại với q trình nitrat hố đó là q trình phản nitrat hố. Q trình này khử nitrat
qua nitrit thành NO, N2O, NH2OH, NH3 và N2.
Trong nước tự nhiên nồng độ nitrat thường nhỏ hơn 5 mg/l. Vùng bị ơ nhiễm
do chất thải hoặc phân bón hàm lượng nitrat trên 10 mg/l làm cho rong tảo dễ phát
triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và nước nuôi trồng thuỷ sản.
Đối với thuỷ vực, q trình nitrat thường khơng có lợi vì nó làm mất nitơ và tạo
thành các chất độc đối với thuỷ sinh vật như NH3, NO2-. Tuy nhiên, trong xử lý
nước thải, đây lại là một quá trình quan trọng giúp loại bỏ bớt hàm lượng nitơ trong
nước thải.
1.2.4. Vai trò và tác hại của nitơ đối với đời sống [5]
1.2.4.1. Vai trò của nitơ
™ Đối với con người, động vật
Phần lớn các nitơ hữu ích cho sự trao đổi chất động vật xuất phát từ các
protein trong các hình thức tái sử dụng ammonia (NH3).
NO là một trong những tác nhân chính gây ơ nhiễm mơi trường và sự sống của
con người. Tuy nhiên, Inhaled NO (viết tắt là INO, tạm dịch là NO "hít vào") lại là
một loại thuốc để điều trị một số chứng bệnh hô hấp. Gọi là "hít vào" vì người ta sẽ
đưa một lượng NO rất nhỏ vào đường thở của bệnh nhân, NO sẽ tác dụng giới hạn
tại các phế nang, không gây tác động đến các bộ phận khác. Các nghiên cứu cho
thấy NO với hàm lượng thấp có tác dụng tăng cường sự hấp thu oxi cho cơ thể.
™ Đối với thực vật

Nitơ có vai trị sinh lý đặc biệt quan trọng đối với sinh trưởng, phát triển và
hình thành năng suất. Nitơ có mặt trong rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng có vai
trị quyết định trong q trình trao đổi chất và năng lượng.
Nitơ là nguyên tố đặc thù của protein mà protein lại có vai trị cực kỳ quan
trọng đối với cây.
+ Protein là thành phần chủ yếu tham gia cấu trúc nên hệ thống chất nguyên
sinh trong tế bào, cấu tạo nên hệ thống màng sinh học, các bào quan trong tế bào.


15 
 

+ Protein là thành phần bắt buộc của các enzyme.
Nitơ có trong thành phần của acid nucleic (AND và ARN). Ngồi chức năng
duy trì và truyền thơng tin di truyền, acid nucleic đóng vai trị rất quan trọng trong
q trình sinh tổng hợp protein, sự phân chia và sự sinh trưởng của tế bào…
Nitơ là thành phần quan trọng của chất diệp lục, là một trong những yếu tố
quyết định hoạt động quang hợp của cây, cung cấp chất hữu cơ cho sự sống của các
sinh vật trên trái đất.
Nitơ là thành phần của một số phytohormone như auxin và cytokinin.
Đây là những chất quan trọng trong quá trình phân chia và sinh trưởng của tế
bào và của cây.
Nitơ tham gia vào thành phần của ADP, ATP, có vai trị quan trọng trong trao
đổi năng lượng của cây.
Nitơ tham gia vào thành phần của phytochrome có nhiệm vụ điều chỉnh q
trình sinh trưởng, phát triển của cây có liên quan đến ánh sáng như phản ứng quang
chu kỳ, sự nảy mầm, tính hướng quang.
1.2.4.2. Tác hại của nitơ trong mơi trường nước
™ Tác hại của nitơ đối với sức khỏe cộng đồng
Sự có mặt của nitơ trong nước thải có thể gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến hệ

sinh thái và sức khoẻ cộng đồng.
Khi xử lý nitơ trong nước thải không tốt, để hợp chất nitơ đi vào trong chuỗi
thức ăn hay trong nước cấp có thể gây nên một số bệnh nguy hiểm. Nitrat tạo chứng
thiếu vitamin và có thể kết hợp với các amin để tạo thành các nitrosamin là nguyên
nhân gây ung thư ở người cao tuổi.
Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, hoặc qua nước dùng
để pha sữa. Khi lọt vào cơ thể, nitrat chuyển hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn đường
ruột. Ion nitrit còn nguy hiểm hơn nitrat đối với sức khỏe con người. Khi tác dụng
với các amin hay alkyl cacbonat trong cơ thể người chúng có thể tạo thành các hợp
chất chứa nitơ gây ung thư. Trong cơ thể nitrit có thể oxy hố sắt II ngăn cản quá
trình hình thành Hb làm giảm lượng oxy trong máu có thể gây ngạt, nơn, khi nồng
độ cao có thể dẫn đến tử vong.


16 
 

™ Tác hại của ô nhiễm nitơ tới môi trường
Khi hàm lượng nitơ trong nước thải cao cộng thêm hàm lượng photpho chảy
vào sông, hồ làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng gây ra sự phát triển mạnh mẽ của
các loại thực vật phù du như rêu, tảo có thể gây phú dưỡng cho nguồn tiếp nhận dẫn
đến tình trạng thiếu oxy trong nước, phá vỡ chuỗi thức ăn, giảm chất lượng nước,
phá hoại môi trường trong sạch của thủy vực, sản sinh nhiều chất độc trong nước
như NH4+, H2S, CO2, CH4... tiêu diệt nhiều loại sinh vật có ích trong nước.
Hiện nay, phú dưỡng thường gặp trong các hồ đơ thị, các sơng và kênh dẫn
nước thải. Có màu xanh đen hoặc đen, có mùi hơi thối do thốt khí H2S. Hiện tượng
này tác động tiêu cực tới hoạt động sống của dân cư đô thị, làm biến đổi hệ sinh thái
của nước hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm khơng khí của khu dân cư.
™ Tác hại của nitơ đối với thực vật
Thừa nitơ: khác với các nguyên tố khác, việc thừa nitơ có ảnh hưởng rất

nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất ở cây trồng. Cây
sinh trưởng quá mạnh, thân lá tăng nhanh mà mơ cơ giới kém hình thành nên cây rất
yếu, dễ đổ, giảm năng suất nghiêm trọng và có trường hợp khơng có thu hoạch.
Thiếu nitơ: cây sinh trưởng kém, chất diệp lục không được tổng hợp đầy đủ, lá
vàng, đẻ nhánh và phân cành kém, sút giảm hoạt động quang hợp và tích lũy, giảm
năng suất. Tùy theo mức độ thiếu đạm mà năng suất giảm nhiều hay ít. Trong
trường hợp có triệu chứng thiếu đạm thì chỉ cần bổ sung phân đạm là cây sinh
trưởng và phát triển bình thường.
™ Tác hại của nitơ đối với quá trình xử lý nước
Sự có mặt của nitơ có thể gây cản trở cho các quá tình xử lý làm giảm hiệu
quả làm việc của các hệ thống xử lý nước thải. Mặt khác, nó có thể kết hợp với các
loại hóa chất trong xử lý tạo thành các hợp chất phức hữu cơ gây độc cho con
người.
1.3. Hiện trạng nước thải tại các khu công nghiệp trên thành phố Đà Nẵng
1.3.1. Các nguồn thải nitơ trên thành phố Đà Nẵng
Nguồn thải nitơ của thành phố Đà Nẵng được hình thành từ nhiều nguồn khác
nhau, đó là: