Phân tích đánh giá chất lượng một số nguồn nước và đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn trên địa bàn quận thanh khê thành phố đà nẵng

-1-

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
----------

MAI NGUYỄN HẢI YẾN

Phân tích đánh giá chất lượng một số
nguồn nước và đề xuất giải pháp quản lý
chất thải rắn trên địa bàn quận Thanh
Khê thành phố Đà Nẵng

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


-2-

CỬ NHÂN KHOA HỌC
Đà Nẵng
– 2013
LỜI
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, với sự phát triển của xã hội chất lượng cuộc sống của con người
ngày càng được nâng cao. Hàng ngày con người đã thải ra môi trường một lượng
lớn chất thải rắn. Nếu lượng chất thải rắn này khơng được xử lý đúng cách, hợp vệ
sinh thì ngược lại chúng sẽ làm ô nhiễm môi trường sống của chúng ta. Chất thải
rắn ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường đất, nước, khơng khí. Trong đó, mơi
trường nước đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất. Nước là khởi nguồn của sự sống,

nước tồn tại khắp mọi nơi và hàng ngày chúng ta cần một lượng nước khổng lồ để
phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt. Con người vẫn có thể sống khi nhịn ăn trong
vịng 1 tháng, tuy nhiên nếu thiếu nước con người sẽ không thể sống quá 4 ngày.
Cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của con người không thể thiếu nguồn nước.
Tuy nhiên, do nhu cầu phát triển kinh tế xã hội làm chất lượng nước mặt
ngày càng xấu đi. Việc bảo vệ nguồn nước để đảm bảo sự sinh tồn của các loài sinh
vật, trong đó có cả con người là một vấn đề cấp thiết mang tính chất tồn cầu.
Từ những u cầu thực tiễn trên, đề tài “Phân tích đánh giá chất lượng một
số nguồn nước và đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn trên địa bàn quận
Thanh Khê thành phố Đà Nẵng” được thực hiện với mong muốn đề tài sẽ góp
phần tìm ra những giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt thích hợp cho Quận
Thanh Khê. Góp phần giúp cho thành phố Đà Nẵng đạt được mục tiêu trở thành
Thành Phố Môi Trường vào năm 2020.
2. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Giải quyết ô nhiễm môi trường là một vấn đề cấp bách và cần thiết, nhằm
bảo vệ sự trong lành của môi trường, bảo vệ sức khỏe và tạo ra vẻ đẹp mỹ quan của
đường phố. Do đó, việc đánh giá tác động mơi trường là một công cụ khoa học kỹ


-3thuật nhằm phân tích dự báo các tác động có lợi, có hại trực tiếp, gián tiếp trước mắt
và lâu dài của một cơng trình, một dự án đến mơi trường tự nhiên và kinh tế - xã
hội. Từ đó tìm ra phương pháp tối ưu để hạn chế tác động có hại, góp phần thúc đẩy
chất lượng cuộc sống của người dân.
Việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường là vơ cùng quan trọng. Vì vậy, đề tài
đề cập đến khía cạnh bảo vệ mơi trường thơng qua ngăn ngừa ô nhiễm từ các chất
thải rắn sinh hoạt.


-4-

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Chất thải rắn

1.1.1. Khái niệm về chất thải rắn [6, 10]
Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các
hoạt động kinh tế xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động
sống và duy trì sự tồn tại cộng đồng…). Trong đó quan trọng nhất là các loại chất
thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống.
Rác là thuật ngữ được dùng để chỉ chất thải rắn có hình dạng tương đối cố
định, bị vứt bỏ từ hoạt động của con người. Rác sinh hoạt hay chất thải rắn sinh
hoạt là một bộ phận của chất thải rắn, được hiểu là các chất thải rắn phát sinh từ các
hoạt động sinh hoạt thường ngày của con người.
Sơ đồ chuyển hóa vật liệu được thể hiện trong hình 1.1, q trình phát sinh
chất thải rắn có nguồn gốc ban đầu là các loại vật liệu thô được sử dụng làm nguyên
liệu trong quá trình sản xuất để tạo ra các sản phẩm phục vụ cho đời sống con
người. Sản phẩm sau khi sử dụng có thể tái sinh, tái chế hoặc thải bỏ sau cùng.

Nguyên liệu thô,
sản phẩm và vật liệu tái
sinh.
------ Chất thải

Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hóa vật liệu


-5-

1.1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn [9, 10]
Chất thải rắn có nguồn gốc khác nhau khi được phát sinh từ các hoạt động

hoặc vị trí khác nhau (bảng 1.1).
Bảng 1.1. Nguồn gốc chất thải rắn
Nguồn phát

Họat động hoặc vị trí phát sinh

Lọai chất thải rắn

chất thải rắn

sinh (1)

(3)

(2)

Thực phẩm, giấy, carton, plastic,
gỗ, thủy tinh, can thiếc, nhôm,
1. Khu dân Các hộ gia đình, các biệt thự và tro, các kim lọai khác, các “chất
cư

các căn hộ chung cư.

thải đặc biệt” (bao gồm vật dụng
to lớn, đồ điện tử gia dụng, rác
vườn, vỏ xe…), chất thải độc hại.

Cửa hàng bách hóa, nhà hàng,
2. Khu

khách sạn, siêu thị, văn phịng

thương mại

giao dịch, nhà máy in, cửa hàng
sửa chữa.

Giấy, carton, plastic, gỗ, thực
phẩm, thủy tinh, kim loại, chất
thải đặc biệt, chất thải độc hại.
Các loại chất thải giống như khu

3. Cơ quan, Trường học, bệnh viện, văn
cơng sở

phịng cơ quan nhà nước.

thương mại. Chú ý, hầu hết chất
thải y tế được thu gom và xử lý
tách riêng bởi vì tính chất độc hại
của nó.

4. Cơng

Các cơng trình xây dựng, các Gỗ, thép, bê tơng, gạch, thạch

trình xây

cơng trình sửa chữa hoặc làm cao, bụi…

-6dựng và

mới đường giao thông, cao ốc,

phá hủy

san nền xây dựng và các mảnh
vỡ của vật liệu lót vỉa hè.

(1)

(2)

(3)

Hoạt động vệ sinh đường phố, Chất thải đặc biệt, rác quét
5. Dịch vụ làm đẹp cảnh quan, làm sạch đường, cành cây và lá cây, xác
công cộng

các hồ chứa, bãi đậu xe và bãi động vật chết…
biển, khu vui chơi giải trí.

6. Các nhà
máy xử lý
chất thải đơ
thị
7. Chất thải
rắn đô thị

Nhà máy xử lý nước cấp, nước
thải và các q trình xử lý chất Bùn, tro.
thải cơng nghiệp khác.

Tất cả các nguồn kể trên.

Bao gồm tất cả các nguồn kể trên.

Các nhà máy sản xuất vật liệu
xây dựng, các nhà máy hóa
8. Cơng

chất, nhà máy lọc dầu, các nhà

nghiệp

máy chế biến thực phẩm, các
ngành công nghiệp nặng và

Chất thải sản xuất nông nghiệp,
vật liệu phế thải, chất thải độc hại,
chất thải đặc biệt.

nhẹ…
9. Nông

Các họat động thu họach trên Các loại sản phẩm phụ của quá


-7nghiệp

đồng ruộng, trang trại, nơng trình ni trồng và thu họach
trường và các vườn cây ăn quả, hoặc chế biến như rơm rạ, rau
sản xuất sữa và lò giết mổ súc quả, sản phẩm thải của các lò giết
vật.

mổ heo, bò…

1.1.3. Phân loại chất thải rắn [5, 6]
Việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp xác định các loại khác nhau của chúng
được sinh ra. Khi thực hiện phân loại chất thải rắn sẽ giúp chúng ta gia tăng khả
năng tái chế và tái sử dụng lại các vật liệu trong chất thải, đem lại hiệu quả kinh tế
và bảo vệ mơi trường.
Chất thải rắn rất đa dạng vì vậy có nhiều cách phân loại khác nhau.
1.1.3.1. Phân loại theo công nghệ quản lý – xử lý
Phân loại chất thải rắn theo dạng này người ta chia làm: các chất cháy được,
các chất không cháy được và các chất hỗn hợp (bảng 1.2).


-8-

Bảng 1.2. Phân loại theo công nghệ xử lý
Thành phần

Định nghĩa

Ví dụ

1.Các chất cháy được
a) Giấy

Các vật liệu làm từ giấy, bột giấy.
Có nguồn gốc từ các sợi.

b) Hàng dệt

Các chất thải ra từ thức ăn.

sinh,…
Vải, len, nilon,...
Các cọng rau, vỏ quả, than cây, lõi

c) Thực phẩm

ngô,…
Các vật liệu và sản phẩm được chế

d) Cỏ, củi, rơm rạ

Các túi giấy, các mảng bìa, giấy vệ

tạo từ gỗ, tre và rơm.

Đồ dùng bằng gỗ như bàn ghế,
thang, giường,…

Các vật liệu và sản phẩm được chế
tạo từ chất dẻo.
Phim cuộn, túi chất dẻo, chai lọ chất
e) Chất dẻo

dẻo, dây bện,…
Các vật liệu và sản phẩm chế tạo
từ da và cao su.

Giầy, ví, bong bóng,…

f) Cao su và da
2.Các chất khơng cháy được
a) Các kim loại sắt
Các vật liệu và sản phẩm được chế Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao,…
tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút.

b) Các kim loại không phải

Các vật liệu không bị nam châm
hút.

Vỏ hộp nhôm, đồ hộp bằng kim


-9Các vật liệu và sản phẩm được chế loại,…

sắt
c) Thủy tinh

tạo từ thủy tinh.

Chai lọ, đồ đựng bằng thủy tinh,

Bất kì các loại vật liệu khơng cháy bóng đèn,…
được ngồi thủy tinh và kim loại.
d) Đá, sành sứ

3.Các chất hỗn hợp

Vỏ trai, ốc, xương, gạch, đá, gốm,…

Tất cả các vật liệu không đươc Đá cuội, cát, đất,…
phân loại ở mục 1 và mục 2.
Loại này có thể được chia làm 2
phần: kích thước > 5mm, kích
thước < 5mm

1.1.3.2. Phân loại theo quan điểm thông thường
Rác : bao gồm các chất cháy được và không cháy được, sinh ra từ các hộ gia
đình, cơng sở, hoạt động thương mại,…
Tro, xỉ: vật chất cịn lại trong q trình đốt củi, than, rơm, rạ, lá,… ở các hộ
gia đình, cơng sở, nhà hàng, nhà máy, xí nghiệp,...
Chất thải xây dựng: đây là chất thải rắn được thải ra từ quá trình xây dựng,
sửa chữa, đập phá các cơng trình xây dựng tạo ra xà bần, bêtông,…
Chất thải y tế: bao gồm rác thải sinh hoạt trong khu vực bệnh viện và chất
thải nguy hại phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong quá trình khám, chữa
bệnh và xét nghiệm tại bệnh viện và các cơ sở y tế, bao gồm: các ống tiêm, kim
chích, các y cụ, các loại mơ và cơ quan người, băng thấm dịch, băng thấm máu, các
loại thuốc quá hạn sử dụng,...
Chất thải đặc biệt: liệt vào các loại rác này có rác thu gom từ việc quét
đường, rác từ các thùng rác công cộng, xác động vật, xe ôtô phế thải,…

-10Chất thải từ các nhà máy xử lý ô nhiễm: chất thải này có từ các hệ thống
xử lý nước, nước thải, nhà máy xử lý nước thải công nghiệp. Thành phần chất thải
loại này đa dạng và phụ thuộc vào bản chất của q trình xử lý.
Chất thải nơng nghiệp: vật chất loại bỏ từ hoạt động nông nghiệp như rơm,
rạ, cây trồng, chăn ni, bao bì thuốc trừ sâu,… Hiện nay chất thải này chưa quản lý
tốt ngay ở những nước phát triển, vì đặc điểm phân tán về số lượng và khả năng tổ
chức thu gom, xử lý phải hết sức cẩn thận.

1.1.4. Thành phần chất thải rắn [12]
Thành phần của chất rắn đô thị được xác định ở bảng 1.3. Giá trị của các
thành phần trong chất thải rắn đơ thị thay đổi theo vị trí, theo mùa, theo điều kiện
kinh tế và nhiều yếu tố khác. Thành phần rác thải đóng vai trị quan trọng nhất trong
việc quản lý rác thải.

Bảng 1.3. Thành phần chất thải rắn của thành phố Đà Nẵng
STT

Loại chất thải

Tỉ lệ %

1

Giấy và bìa carton

5,16

2

Thực phẩm thừa và chất thải từ quá trình làm vườn

74,65

3

Gỗ

0,67

4

Vải và các sản phẩm dệt may

3,18

5

Da

0,83

6

Cao su

1,29

7

Nhựa PET

0,07

8

Nhựa PVC

0,62

9

Bao bì nilon

11,58

10

Nhựa đa thành phần

0,42

11

Kim loại đen

0,18


-1112

Kim loại màu

0,01

13

Xà bần

0,55

14

Thủy tinh

0,74

15

Chất thải nguy hại dùng trong gia đình (pin, acquy, bình xịt

0,03

muỗi, bóng đèn,…)
16

Chất thải y tế (kim tiêm,thuốc quá hạn sử dụng,…)

0,02

1.1.5. Tác hại của chất thải rắn [8, 14]

Chất thải rắn không được quản lý và xử lý đúng kỹ thuật là nguyên nhân hàng
đầu dẫn đến ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng (hình 1.2).
Mơi trường khơng khí
Bụi,CH4, NH3, H2S
Rác thải (Chất thải rắn)
- Sinh hoạt
- Sản xuất (công nghiệp, nông nghiệp, ...)
- Thương nghiệp
- Táimặt
chế
Nước

Kim loại nặng,
chất độc

Nước ngầm

Ăn uống, tiếp xúc qua da

Môi trường đất
Qua chuỗi

Qua
đường
hô
hấp

thực phẩm
Người, động
vật

Hình 1.2. Sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng chất thải rắn đối với sức khoẻ con
người


-121.1.5.1. Tác hại của chất thải rắn đối với sức khỏe cộng đồng
Việt Nam đang đối mặt với nhiều nguy cơ lây lan bệnh truyền nhiễm, gây dịch
nguy hiểm do mơi trường đang bị ơ nhiễm.
Ơ nhiễm mơi trường ở nước ta đã gia tăng tới mức độ ảnh hưởng tới sức
khoẻ người dân. Ngày càng có nhiều vấn đề về sức khỏe liên quan tới yếu tố môi
trường bị ô nhiễm.
Theo đánh giá của chuyên gia, chất thải rắn đã ảnh hưởng rất lớn đến sức
khoẻ cộng đồng, nghiêm trọng nhất là đối với dân cư khu vực làng nghề, khu công
nghiệp, bãi chôn lấp chất thải và vùng nông thôn ô nhiễm chất thải rắn đến mức báo
động.
Nhiều bệnh như đau mắt, bệnh đường hơ hấp, bệnh ngồi da, tiêu chảy, dịch
tả, thương hàn,…do chất thải rắn gây ra.
Đội ngũ lao động làm công việc vệ sinh đô thị phải làm việc trong điều kiện
nặng nhọc, ô nhiễm nặng, cụ thể: nồng độ bụi vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 1,5 1,9 lần, khí độc vượt tiêu chuẩn cho phép từ 0,5 - 0,9 lần, các loại vi trùng, siêu vi
trùng, nhất là trứng giun, trực tiếp ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân.
1.1.5.2. Chất thải rắn làm giảm mỹ quan đô thị
Nếu việc thu gom và vận chuyển rác thải không hết sẽ dẫn đến tình trạng tồn
đọng chất thải trong các đơ thị, làm mất mỹ quan, gây cảm giác khó chịu cho cả dân
cư trong đô thị.
Không thu hồi và tái chế được các thành phần có ích trong chất thải, gây ra
sự lãng phí về của cải, vật chất cho xã hội.
1.1.5.3. Tác hại của chất thải rắn đến môi trường nước
Rác thải ảnh hưởng rất lớn tới môi trường nước đặc biệt là nguồn nước mặt.
Nếu chúng ta khơng có biện pháp kiểm sốt thì ơ nhiễm nguồn nước mặt là điều
đáng được quan tâm.

-13Tại các bãi rác, nước có trong rác sẽ tách ra kết hợp với các nguồn nước khác
như: nước mưa, nước ngầm,… hình thành nước rị rỉ. Nếu ta chưa có phân loại rác
thải sinh hoạt tại nguồn thì khối lượng rác hữu cơr chiếm đa số như hiện nay chúng
sẽ phân hủy nhanh chóng trong nước. Phần nổi trên mặt nước sẽ có q trình
khống hóa tạo sản phẩm trung gian sau đó sản phẩm cuối cùng là chất khống và
nước. Phần chìm trong nước sẽ phân hủy yếm khí có thể bị lên men tạo ra chất
trung gian và sau đó sản phẩm cuối cùng là CH4, H2S, H2O, CO2. Các chất trung gian
này đều gây ra mùi hơi và rất độc. Nước rị rỉ di chuyển trong bãi rác sẽ làm tăng
khả năng phân hủy sinh học trong rác cũng như trong quá trình vận chuyển các chất
gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh. Bên cạnh đó các loại vi trùng, siêu vi trùng
làm tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước.
Đối với các bãi rác thông thường (đáy bãi rác khơng có đáy chống thấm , sụt
lún hoặc lớp chống thấm bị thủng…) các chất ô nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm
gây ô nhiễm cho tầng nước ngầm và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng
nước này phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. Ngồi ra, chúng có khả năng di chuyển
theo phương ngang, rỉ ra bên ngồi bãi rác gây ơ nhiễm nguồn nước mặt.
Nếu nước thải có chứa kim loại nặng, nồng độ kim loại nặng trong giai đoạn
lên men acid, sẽ tạo ra nhiều hơn so với giai đoạn lên men mêtan. Đó là do các acid
béo mới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại. Các hợp chất
hydroxyt vòng thơm, acid humic và acid fulvic có thể tạo phức với Fe, Pb, Cu, Cd,
Mn, Zn,… Hoạt động của các khuẩn kỵ khí khử sắt có hóa trị 3 thành sắt có hóa trị
2 sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại như Ni, Pb, Cd, Zn. Vì vậy, khi kiểm sốt
chất lượng nước ngầm trong khu vực bãi rác phải kiểm tra xác định nồng độ kim
loại nặng.
Ngồi ra, nước rị rỉ có thể chứa các hợp chất hữu cơ độc hại như: chất hữu
cơ bị halogen hóa, các hydrocacbon đa vịng thơm,…. chúng có thể gây đột biến
gen, gây ung thư. Các chất này nếu thấm vào tầng nước ngầm hoặc nước mặt sẽ

-14xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho sức khỏe, sinh
mạng của con người hiện tại và cả thế hệ con cháu mai sau.
1.1.5.4. Tác hại của chất thải rắn đến môi trường đất
Các chất thải hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy trong mơi trường đất trong
điều kiện hiếu khí và kỵ khí, khi có độ ẩm thích hợp sẽ tạo ra hàng loạt các sản
phẩm trung gian, cuối cùng hình thành các chất khoáng đơn giản, nước, CO2,
CH4,…
Với một lượng nước thải và nước rị rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của
môi trường đất sẽ phân hủy các chất này trở thành chất ít ơ nhiễm hoặc không ô
nhiễm. Nhưng với lượng rác quá lớn vượt khỏi khả năng tự làm sạch của đất thì mơi
trường đất trở nên quá tải và bị ô nhiễm. Các chất ô nhiễm này cùng với kim loại
nặng, các chất độc hại và các vi trùng theo nước trong đất chảy xuống nguồn nước
ngầm làm ô nhiễm tầng nước này.
Đối với rác khơng phân hủy (nhựa, cao su,…) nếu khơng có giải pháp xử lý
thích hợp sẽ là nguy cơ gây thối hóa và giảm độ phì của đất.
1.1.5.5. Tác hại của chất thải rắn đến mơi trường khơng khí [18]
Các chất thải rắn thường có một phần có thể bay hơi và mang theo mùi làm ô
nhiễm môi trường không khí. Cũng có những chất thải có khả năng thăng hoa phân
tán vào khơng khí gây ơ nhiễm trực tiếp, cũng có các loại rác thải dễ phân hủy (như
thực phẩm, trái cây hỏng…..), trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp (nhiệt độ
tốt nhất là 350C và độ ẩm 70-80%) sẽ được các vi sinh vật phân hủy tạo mùi hơi và
nhiều loại khí ơ nhiễm có tác động xấu đến môi trường đô thị, sức khỏe và khả năng
hoạt động của con người. Kết quả quá trình là gây ơ nhiễm khơng khí.
Như vậy các khí sinh ra từ bãi rác là: NH3, CO2, H2S, CO, CH4. Trong đó
CO2 và CH4 sinh ra trong q trình phân hủy kỵ khí. Q trình này kéo dài tới 18
tháng mới dừng hẳn.
Thành phần khí thải chủ yếu được tìm thấy ở các bãi chơn lấp rác được thể
hiện ở bảng 1.4.

-15Bảng 1.4. Thành phần một số chất khí cơ bản trong khí thải bãi rác
Thành phần khí

% Thể tích

CH4

45 – 60

CO2

40 – 60

N2

2–5

O2

0,1 – 1,0

NH3

0,1 – 1,0

SOX, H2S

0 – 0,1

H2

0 – 0,2

CO

0 – 0,2

Chất hữu cơ bay hơi

0,01 – 0,6

1.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS [11]

1.2.1. Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS
Đây là phương pháp dựa trên sự so sánh cường độ màu của dung dịch
nghiên cứu với cường độ màu của dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ xác định.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp là định luật Lambert – Beer:
I = Io . 10-ε.l.C
→ Mật độ quang:

D = lg (Io/I) = ε.l.C

Hay:

D = K.C

Trong đó Io: cường độ ánh sáng tới; I: cường độ ánh sáng ló; ε: hệ số tắt phân
tử hay hệ số hấp thụ phân tử, ε là đại lượng xác định, phụ thuộc vào bản chất của
chất hấp thụ, vào bước sóng λ của bức xạ đơn sắc và vào nhiệt độ; l: bề dày của
cuvet đựng dung dịch, đo bằng cm; C: nồng độ dung dịch, đo bằng mol/l; D: mật độ

quang; K: hệ số tỷ lệ, K = ε.l.
Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo quang (hình 1.3).
Nguồn

Bộ phận

Cuvet

bức xạ

tạo tia

đựng

Detectơ

Chỉ thị
kết quả


-16liên tục

đơn sắc

dung dịch

Hình 1.3. Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo quang
Sơ đồ máy so màu quang điện hai chùm tia (hình 1.4).
3

1

4

5

6
2
7

%
T

100
50

A

C
B

8

D

0

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên tắc hệ thống máy UV – VIS hai chùm
tia
Trong đó: 1- đèn vonfram; 2- cuvet chứa dung dịch so sánh; 3- kính lọc sáng;

4- cuvet chứa dung dịch phân tích; 5- tế bào quang điện với hiệu ứng quang điện
ngoài; 6- gương; 7- tế bào quang điện; 8- điện kế để chuẩn hóa 100% T.

1.2.2. Các điều kiện tối ưu của một phép đo quang
1.2.2.1. Sự đơn sắc của bức xạ điện từ
Định luật Lambert – Beer càng chính xác hay là sự phụ thuộc D = f (C) càng
tuyến tính nếu bức xạ đơn sắc chiếu vào dung dịch càng đơn sắc.
1.2.2.2. Bước sóng tối ưu – bước sóng cực đại λ max
Mỗi một chất chỉ hấp thụ ánh sáng cực đại tại một bước sóng nhất định gọi
là λmax. Do đó, định luật Lambert – Beer càng chính xác cho chất phân tích tại giá trị
λmax.


-171.2.2.3. Khoảng tuyến tính của định luật Lambert – Beer
Định luật Lambert – Beer cho sự phụ thuộc D = f (C) chỉ tuyến tính trong một
khoảng giá trị nồng độ nhất định, gọi là khoảng tuyến tính Cmin - Cmax, phụ thuộc vào
máy đo, dung dịch phân tích, hình 1.5.
D

Cmin

Cmax

C

Hình 1.5. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ
1.2.2.4. Các yếu tố khác
Khả năng hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu ngoài sự phụ thuộc vào
nồng độ còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thuốc thử: một chất phân tích X có
thể tạo phức màu với nhiều thuốc thử khác nhau nhưng trong đó bao giờ cũng có

một thuốc thử tối ưu; thời gian tạo phức màu: hầu như trong thực tế thì mỗi dung
dịch phức màu chỉ bền trong một khoảng thời gian nhất định; môi trường pH: dùng
axit, dung dịch đệm để tạo mơi trường.

1.2.3. Các phương pháp phân tích định lượng
1.2.3.1. Phương pháp đường chuẩn
Xây dựng đường chuẩn D = f (C)
Nguyên tắc: chuẩn bị một dãy dung dịch chất chuẩn cần phân tích có nồng
độ chính xác khác nhau, tăng dần: C1, C2, C3, C4, C5,…
Thêm thuốc thử phân tích, tạo môi trường phù hợp.


-18Đo mật độ quang cho các dung dịch chuẩn ta được các giá trị D1, D2, D3, D4,
D5,…
Xây dựng đồ thị D = f (C) theo dạng tuyến tính bậc một: y = a.x + b (hình 1.6).
D
D5
D4
Dx
D3
D2
D1
C1

C2

C3

Cx C4

C5

C

Hình 1.6. Đường chuẩn của phương pháp đo quang
Chuẩn bị dung dịch phân tích trong điều kiện tương tự như dung dịch chuẩn,
đưa vào máy đo mật độ quang Dx, dựa vào phương trình của đồ thị để xác định Cx.
Đặc điểm của phương pháp
Ưu điểm: dễ làm, rất thuận tiện khi phân tích hàng loạt nhiều mẫu, có độ
chính xác cao, thường có thể loại bỏ được sai số hệ thống.
Nhược điểm: dung dịch chuẩn thường có thành phần khơng giống như dung
dịch mẫu phân tích nên có thể có những ảnh hưởng mà ta không xác định được,
nhiều thao tác nên tốn thời gian.
1.2.3.2. Phương pháp thêm chuẩn
Đo mật độ quang Dx cho dung dịch phân tích có nồng độ Cx: Dx = K.Cx.
Thêm vào dung dịch phân tích một lượng chính xác chất chuẩn phân tích
Cch, đưa vào máy đo mật độ quang, được giá trị D: D = K.(Cx + Cch).


-19Dx
Cx

D Cx  Cch

 Cx =

Dx.Cch
D  Dx

Ưu điểm của phương pháp là loại bỏ được ảnh hưởng của các thành phần

khác có trong dung dịch phân tích, dễ viết chương trình cho máy. Tuy nhiên,
phương pháp này cũng có hạn chế là tốn thời gian, yêu cầu phải rất tuyến tính (K
như nhau trong hai phép đo).
1.3. Phương pháp đo độ dẫn điện [7, 15, 17]

1.3.1. Nguyên tắc
Phương pháp đo độ dẫn điện là phương pháp phân tích dựa vào việc đo độ
dẫn điện của các dung dịch điện li. Độ dẫn điện của dung dịch điện li gây bởi sự
chuyển động của các ion. Khi ta lắp hai điện cực vào dung dịch rồi nối hai điện cực
với dòng điện một chiều, ion dương sẽ chuyển động về phía cực âm của nguồn điện
cịn ion âm sẽ chuyển động theo chiều ngược lại, về phía cực dương của nguồn
điện. Nhờ sự chuyển động này của các ion mà dung dịch dẫn được điện. Người ta
gọi đó là hiện tượng dẫn điện bằng ion. Khả năng của một dung dịch điện li cho
dòng điện chạy qua phụ thuộc vào độ linh động của các ion trong dung dịch, mà độ
linh động của các ion trong dung dịch lại phụ thuộc vào kích thước điện tích khối
lượng, khả năng tạo solvat của ion với dung môi. Các yếu tố vừa nêu trên phụ thuộc
vào bản chất của các ion có trong dung dịch.
Đo độ dẫn điện là đo điện trở của một phần dung dịch. Từ dạng hình học của
bình, người ta tính được độ dẫn điện của dung dịch.
Người ta đo điện trở này bằng:
- Một bình đo: nó giữ một thể tích khơng đổi dung dịch giữa hai bản platin
được platin hóa dùng làm điện cực.


-20- Một máy đo độ dẫn: đây là một ohm kế đo điện trở của dung dịch được giữ
trong bình bằng cách áp một hiệu điện thế xoay chiều giữa hai điện cực là các bản
platin được platin hóa.

1.3.2. Bình đo
Là thân ống thủy tinh giữ hai bản platin được phủ muội platin bằng kết tủa

điện phân. Các bản này đặt song song, có cùng diện tích S  1cm2 và cách nhau một
khoảng l  1cm. Các bản này được nối với máy đo độ dẫn bằng một dây dẫn điện.
Bình đo được trưng bằng hằng số K:
K

l
(m-1)
S

K phụ thuộc vào kích thước bình và trạng thái của muội platin phủ các bản
cực (chính trạng thái này xác định chính xác diện tích S). Hằng số K của bình đo biến
đổi theo thời gian bởi vì muội platin bị hủy hoại do sự hấp thu các sản phẩm trong
dung dịch, do sự dehydrat hóa hay do sự ma sát rủi ro với một vật thể bên ngoài.
Muội platin là lớp kết tủa điện phân bằng platin dưới dạng phân tán mịn.
Nhiệm vụ của nó là tạo thuận lợi cho sự tái kết hợp các khí H2 và O2 thốt ra trên
các bản cực ở mỗi chu kỳ do sự điện phân nước.

1.3.3. Máy đo độ dẫn điện
Sơ đồ máy đơ độ dẫn điện của Cộng hóa Pháp hiệu CDM 210 được mơ tả
trên hình 1.7.


-21Re: điện trở kháng
Máy phát
điện áp
không đổi

U

Bộ phận

khuếch đại

UC

Vôn kế
hiệu
chuẩn
theo S hay

Hình 1.7. Sơ đồ máy đo độ dẫn điện
Re: điện trở chuẩn biến đổi được và cho phép thay đổi thang đo.
1.4. Phương pháp chuẩn độ [3]

1.4.1. Nguyên tắc
Phương pháp chuẩn độ tạo phức là phương pháp phân tích thể tích trong đó
phản ứng chuẩn độ là phản ứng tạo hợp chất phức.
R

+ X

SP

Phản ứng chuẩn độ này phải thỏa mãn các yêu cầu:
- Xảy ra theo một chiều nhất định, định lượng và khơng có sản phẩm phụ để
có thể tính kết quả chính xác nồng độ Cx của chất phân tích X dựa vào nồng độ CR và
thể tích VR của dung dịch chất chuẩn R theo định luật đương lượng.
- Xảy ra nhanh, cân bằng thiết lập ngay vì đây là phương pháp phân tích hóa
học, chúng ta tiến hành chuẩn độ trong thời gian ngắn.
- Có chất chỉ thị thích hợp để xác định điểm tương đương.
Chính vì vậy mà số các phản ứng tạo phức thông thường được sử dụng để

chuẩn độ rất hạn chế, có một số phương pháp đã được sử dụng như:
- Chuẩn độ xác định xyanua bằng dung dịch chuẩn bạc Nitrat và ngược lại, dựa
trên phản ứng tạo phức khi cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch CN- :
Ag+ + 2CN-

Ag(CN)2-

β= 7.1019


-22Sau khi Ag+ đã tạo phức hết với CN-, 1 giọt Ag+ dư sẽ tạo kết tủa trắng:
Ag+ + Ag(CN)2-

Ag[Ag(CN)2]

T= 10-12

- Chuẩn độ xác định halogenua X- bằng dung dịch chuẩn thủy ngân (II)
Hg2+ + 2ClHgCl2 (muối tan, ít phân li)
Để xác định điểm cuối chuẩn độ người ta thường dùng diphenyl cacbazaon
(mơi trường pH = 3.0 ÷ 5.5) hoặc diphenyl cacbazit (mơi trường pH = 1.5 ÷ 2.0), sau
điểm tương đương, khi dư 1 giọt dung dịch Hg2+ sẽ tạo phức màu tím với các chất
chỉ thị này.
Nói chung hai phương pháp chuẩn độ tạo phức này ít dùng, phổ biến nhất
vẫn là phương pháp chuẩn độ complexon cho phép xác định hầu hết các ion kim
loại với các cách chuẩn độ trực tiếp, chuẩn độ ngược, chuẩn độ thay thế kể cả
chuẩn độ gián tiếp để xác định các anion. Sau đây chỉ đề cập đến phương pháp
chuẩn độ complexon.

1.4.2. Các phương pháp chuẩn độ complexon

Phương pháp complexon cho phép xác định hầu hết các ion kim loại, kể cả
các anion. Tuy nhiên đối với từng trường hợp cụ thể người ta sử dụng một trong các
cách chuẩn độ phù hợp sau đây:

1.4.2.1. Chuẩn độ trực tiếp
Cách chuẩn độ này được dùng để chuẩn độ xác định các ion kim loại khi tạo
được điều kiện để phản ứng chuẩn độ và chất chỉ thị thỏa mãn những yêu cầu đã
nêu ở trên.
Nguyên tắc thực hiện như sau: Lấy chính xác thể tích dung dịch chất phân
tích vào bình nón, tạo mơi trường pH bằng một dung dịch đệm phù hợp và thêm
chất chỉ thị. Chuẩn độ trực tiếp bằng dung dịch chuẩn Trilon B từ buret đến khi
dung dịch định phân chuyển màu hoàn toàn sang màu của chỉ thị ở dạng tự do.


-23-

1.4.2.2. Chuẩn độ ngược
Cách chuẩn độ này được dùng khi các ion kim loại cần phân tích vì một lí do
nào đó mà khơng chuẩn độ trực tiếp được, ví dụ như phản ứng xảy ra chậm hay
khơng có chỉ thị thích hợp
Nguyên tắc thực hiện như sau: Lấy chính xác thể tích dung dịch chất phân
tích Men+ vào bình nón, thêm vào đó một lượng dư và chính xác dung dịch chuẩn
Trilon B, tạo điều kiện (pH, nhiệt độ,thời gian,…) để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Rồi
tiến hành chuẩn độ xác định lượng dư dung dịch chuẩn Trilon B bằng một dung dịch
chuẩn bổ trợ là dung dịch muối một kim loại Mm+ nào đó với pH và chất chỉ thị thích
hợp. Các phản ứng có thể biểu diễn:
H2Y2- + Men+
H2Y2- (dư) + Mm+

MeYn-4 + 2H+ + H2Y2- (dư)

MYm-4 + 2H+

: Đây là phản ứng chuẩn độ

1.4.2.3. Chuẩn độ thay thế hay chuẩn độ đẩy
Nếu không chuẩn độ bằng hai cách trên người ta có thể sử dụng phương
pháp chuẩn độ thay thế như sau :
Lấy chính xác thể tích dung dịch chất phân tích Men+ cho vào bình nón, thêm
vào đó một lượng dư dung dịch complexonat của một kim loại nào đó kém bền hơn
(thường hay sử dụng comlexonat magie MgY2- ) để phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi
chuẩn độ xác định lượng Mg2+ bị đẩy ra bằng dung dịch chuẩn Trilon B với chỉ thị
ET-OO ở pH= 10. Từ đó xác định hàm lượng ion cần phân tích Men+
Men+ + MgY2-

MeYn-4 + Mg2+

Mg2+ + H2Y2-

MgY2- + 2H+

1.4.2.4. Chuẩn độ gián tiếp để xác định các anion
Các anion không phản ứng trực tiếp được với complexon nên chỉ có thể
chuẩn độ gián tiếp.


-24Kết hợp phản ứng kết tủa với chuẩn độ complexon: nguyên tắc của phản ứng
là cho kết tủa anion cần định lượng bằng một dung dịch cation thích hợp, sau đó
chuẩn độ lượng cation dư hoặc trong kết tủa bằng dung dịch Trilon B với chỉ thị và
môi trường phù hợp rồi từ đó tính ra lượng anion cần phân tích. u cầu của
phương pháp này là kết tủa có thành phần ứng đúng với cơng thức, có độ tan nhỏ

và tinh khiết. Nếu độ tan của kết tủa trong TrilonB khơng đáng kể thì có thể chuẩn
độ lượng dư ion kim loại trong dung dịch mà không cần loại bỏ kết tủa. Còn nếu độ
tan của kết tủa trong Trilon B đáng kể thì phải lọc để loại bỏ kết tủa rồi mới chuẩn
độ lượng dư ion kim loại hoặc đem hịa tan kết tủa bằng dung mơi thích hợp rồi
chuẩn độ xác định lượng ion kim loại có trong kết tủa.
Kết hợp phản ứng tạo phức với chuẩn độ complexon: nguyên tắc của phương
pháp là dùng một muối kim loại thích hợp (cho dư và chính xác) cho tạo phức với
anion cần định lượng, sau đó chuẩn độ lượng dư ion kim loại bằng dung dịch chuẩn
Trilon B với chỉ thị và môi trường phù hợp rồi từ đó tính ra lượng anion cần phân
tích. u cầu của phương pháp này là phức của cation phải bền hơn phức của cation
kim loại với TrilonB.
Kết hợp phản ứng oxy hóa – khử với chuẩn độ complexon: nguyên tắc của
phương pháp là dùng phản ứng oxy hóa – khử để chuyển anion cần định lượng
thành cation rồi chuẩn độ cation bằng dung dịch chuẩn Trilon B với chỉ thị và mơi
trường phù hợp rồi từ đó tính ra lượng anion cần phân tích.


-25-

CHƯƠNG 2
THỰC NGHIỆM VÀ HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TRÊN
ĐỊA BÀN QUẬN THANH KHÊ – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
2.1. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất

2.1.1. Thiết bị
Các thiết bị sử dụng trong khóa luận đều được sản xuất tại Cộng hịa Pháp.
Hình ảnh thể hiện các máy đo được thể hiện trong các hình 2.1, 2.2, 2.3, 2.4.

Hình 2.1. Máy đo quang phổ PRIM