MỤC LỤC Nước tài nguyên vô giá người Ngày xã hội ngày phát triển mức sống người dân nâng cao, nhiều cơng nghệ áp dụng cho nhà máy xí nghiệp để tạo sản phẩm có chất lượng cao phục vụ cho người Bên cạnh việc áp dụng cơng nghệ cao vào sản xuất lượng chất thải gây ô nhiễm môi trường tăng lên đặc biệt môi trường nước Nước khan lượng nước ô nhiễm Trái Đất ngày tăng lên Đó thực trạng đáng báo động thơng qua điều cho người thấy nhiều giá trị nước sạch, cần sức nhiều để tiết kiệm nguồn nước có Tạo cho có ý thức q trình gìn giữ nguồn nước Thông qua tiểu luận này, tìm hiểu phương pháp loại bỏ chất độc hại a khỏi nước cấp sinh hoạt, cung cấp cho trình sử dụng trực tiếp Phương pháp phần cho thấy lượng nước ngày khan cần nhiều phương pháp, qui trình để xử lý cung cấp nước để sinh hoạt mà khơng gây ảnh hưởng đến sức khỏe Phạm vi xác định TCVN 6194-1996, QCVN 01:2009/BYT, QCVN 02:2009/BYT,… Và đối tượng tiểu luận muốn nghiên nói đến làm hàm lượng Clorua (Cl-) nước cấp cho sinh hoạt Lí mà tiểu luận muốn xác định hàm lượng clorua nước chất gây ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng nước hàm lượng vượt ngưỡng quy định cho phép Thông qua tiểu luận cho ta thấy tầm quan trọng việc cần loại bỏ clorua khỏi nước cách tốt để cung cấp lượng nước có hiệu an tồn cao cho người sử dụng sau xử lý không gây ảnh hưởng đến sức khỏe CƠ SỞ LÝ LUẬN I Tổng quan nước: Giới thiệu chung nước Cuộc sống Trái Đát bắt nguồn từ nước Tất sống Trái Đất phụ thuộc vào nước vòng tuần hồn nước Nước có ảnh hưởng đến khí hậu tài nguyên nhân tạo thời tiết Năng lượng mặt trời sưởi ấm không đồng đại dương tạo nên dòng hải lưu tồn cầu Dòng hải lưu Gulf Stream vận chuyện nước ấm từ vùng Vịnh Mexico đến Bắc Đại Tây Dương làm ảnh hiwsng đến khí hậu vài vùng Châu Âu Hơn 70% diện tích Trái Đát bao phủ nước Lượng nướ Trái Đất có vào khoảng 1.38 tỉ km3 Trong 97.4% nước mặn đại dương giới, phần lại 2.6% nước ngọt, chúng tồn chủ yếu dạng băng tuyết đóng lại hai cực núi, có 0.3% nước tồn giới (hay 3.6 triệu km3) sử dụng làm nước uống Việc cung cấp nước uống thử thách lớn loài người thập niên tới Nước sử dụng công nghiệp từ lâu nguồn nhiên liệu (cối xay nước, máy nước, nhà máy thủy điện), chất trao đổi nhiệt Các nguồn nước dùng cấp nước: Để cung cấp nước sạch, khai thác từ nguồn nước thiên nhiên (thường gọi nước thô), nước mặt, nước ngầm, nước biển Nước mặt: bao gồm nguồn nước hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ dòng chảy bề mặt thường xuyên tiếp xúc khơng khí nên đặt trưng nước mặt là: - Chứa khí hòa tan, đặc biệt oxy Chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng trường hợp nước ao, đầm, hồ, - chứa chất rắn lơ lửng chủ yếu dạng keo) Có diện nhiều loại tảo Chứa nhiều vi sinh vật Nước ngầm: khai thác từ tầng chứa đất Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do nước chảy qua tầng địa tầng chứa cát granit thường có tính axit chứa chất khống Khi chảy qua địa tầng chứa đá vơi, nước có độ kiềm - hyrocaconat cao Ngồi ra, đặc trưng người ngầm là: Độ đục thấp Nhiệt độ phần hóa học tương đối ổn định Khơng có oxy, có chứa nhiều khí H2S,CO2,… Chứa nhiều chất khống hòa tan, chủ yếu la Fe, Mn, Ca, F, Mg, Khơng có diện vinh sinh vật Nước biển thường có độ mặn cao Hàm lượng muối nước biển thay đổi tùy theo vị tri địa lý: khu cửa sông, gần hay xa bờ Ngồi nước biển thường có nhiều chất lơ lửng, chủ yếu phiêu sinh động – thực vật Thực trạng nguồn nước Việt Nam Sự bùng nổ dân số với tốc độ đô thị hóa, Cơng nghiệp hóa nhanh chóng tạo sức ép lớn tới môi trường sống Việt Nam Đặc biệt, nguồn nước sinh hoạt ngày trở nên thiếu hụt ô nhiễm Đô thị Việt Nam Ô nhiễm nước phân làm hai loại: nguồn gốc tự nhiên (do mưa tuyết, bão lụt,… đưa vào nguồn nước chất thải) nguồn gốc nhân tạo (quá trình thải chất độc hại vào mơi trường nước).Hầu hết sông hồ thành phố lớn Hà Nội Tp HCM, nơi có dân cư đơng đúc nhiều khu công nghiệp lớn bị ô nhiễm Phần lớn lượng nước thải sinh hoạt (khoảng 600.000 m ngày, với khoảng 250 rác thải sông khu vực Hà Nội) công nghiệp (khoảng 260.000 m3 có 10% xử lý) không xử lý mà đổ thẳng vào ao hồ, sau đố chảy sông lớn vùng Châu Thổ sơng Hồng sơng Mê Kơng Ngồi ra, nhiều nhà máy sở sản xuất lò mổ bệnh viện (khoảng 7.000 m ngày, 30% xử lý) không trang bị hệ thông xử lý nước thải Hậu chung tình trạng nhiễm nước tỷ lệ người chết bệnh liên quan viêm màng kết, tiêu chảy, ung thư ngày tăng Ngoài ra, tỷ lệ trẻ em tử vong khu vực bị ô nhiễm nguồn nước cao Sự nhiễm nước Với tình trạng nhiễm ngày nặng dân số ngày tăng nước dự báo sớm trở thành thứ tài nguyên quý giá không dầu mỏ kỷ trước Nhưng khơng dầu mỏ thay loại nhiên liệu khác điện, nhiên liệu sinh học, khí đốt,…nhưng nước khơng thể thay giới tất dân tộc cần đến để bảo đảm sống mình, vấn đề nước trở thành chủ đề quan trọng hội đàm quốc tế mâu thuẫn nguồn nước dự báo tương lai Các nguồn gây nhiễm nước thải phân loại theo nguồn gốc - phát sinh chúng như: Nước thải sinh hoạt: sinh trình sinh hoạt người Nước thải sản xuất: sinh q trình sản xuất nói chung Nguồn nước gây nhiễm nước mưa chảy tràn Nước thâm qua… Ngồi vào tính chất nguồn thải nước thải phân loại thành: - Nguồn điểm: Nước thải sở công nghiệp, thành phố, khu dân - cư,… Nguồn không điểm: Nước mưa chảy tràn, nước thải nông ngư nghiệp,… a Nước thải sinh hoạt - Các loại nước thải sinh hoạt sinh r từ nguồn như: từ hộ gia đình, - bệnh viện, khách sạn, công sở, trường học Nước thải từ dụng cụ vệ sinh chậu rửa, bồn tắm, giặt giũ bao gồm - nước thải sinh lý người Nước thải từ nhà bếp: nước tẩy rửa, nước thải từ ăn uống,… Nước rửa nhà sân, đường phố,… Phần nước thải sinh hoạt thay đổi theo thời gian, người ta quy ước giá trị bình quân sau: Trong nước thải sinh hoạt chứa số hóa chất độc hại chất tẩy rửa (xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp), thuốc tẩy (chất oxy hóa,…), thuốc nhuộm, thuốc uốn tóc (chất hữu có vòng), So sánh nồng độ chất nhiễm chĩnh nước thải sinh hoạt bể tự hoại với tiêu chuẩn nước thải (TCVN 5945 – 2005) loại B: cho thấy nước thải sinh hoạt sau xử lý bể tự hoại có hàm lượng BOD, vượt tiêu chuẩn 2.4 lần Nước thải sau xử lý bể tự hoại chưa phép thải trực tiếp nguồn nước tiếp nhận loại A, B C b Nước mưa: Nước mưa chảy tràn qua khu vực dân cư, nhà máy, bãi chứa nguyên vật liệu theo chất rắn, chất hữu Nếu không quản lý tốt chảy tràn tác động tiêu cực tới nguồn nước bề mặt, nước ngầm thủy sinh khu vực Nồng độ chất ô nhiễm nước mua chảy tràn ước tính khoảng 0.5-1.5 mgN/L, 0.004-0.03 mgP/L, 10-20 mgCOD/L, 10-20 mgTSS/L Khi so sánh với nước thải nước mưa sạch, cần tách biệt đường nước mưa khỏi đường nước thải c Nước thải sản xuất Chủ yếu nhà máy sản xuất ngành công nghiệp Một số tiêu phân tích nước II Xác định, phân tích clorua (Cl-) Giới thiệu chung - Có mặt nước chất thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp công nghiệp chế biến thực phẩm - Do xâm nhập nước biển vào cửa sông, vào mạch nước ngầm - Vị mặn nước Cl- 300mg/L; nồng độ Na+, Cl- cao gây rối loạn điện giải với thể người tác hại đến trồng - Ion thâm nhập vào nước qua hồ tan muối khống bị ảnh hưởng từ trình nhiễm mặn tầng chứa nước ngầm hay đoạn sông gần biển - Nước chứa nhiều clorua có tính xâm thực bê tơng, có mặt hầu hết đường ống cung cấp nước Ảnh hưởng clorua nước đến sức khỏe người Ở người, 88% clorua tập trung vùng ngoại bào đóng vai trò quan trọng trình thấm lọc dịch thể, trì áp lực thẩm thấu, cân nước cân axit cho thể Cân điện giải thể người trì qua cân tổng lượng clorua đưa vào thể lượng clorua thải loại khỏi thể qua thận hệ thống tiêu hóa Cơ thể người trường thành bình thường chứa khoảng 81,7g clorua Do lượng clorua thể đào thải hàng ngày (qua nước tiểu, phân mồ hôi) khoảng 530mg, nên người trưởng thành nên tiêu thụ khoảng 9mg clorua/kg cân nặng thể (tương đương với > 1g muối ăn (muối mỏ)/ngày) Đối với trẻ em niên < 18 tuổi, nên tiêu thụ 45 mg clorua/ngày Cho đến chưa thấy có ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe người clorua gây Một người khỏe mạnh hấp thụ lượng lớn clorua người uống đủ nước Tuy nhiên, muối NaCl có khả làm tăng huyết áp nên mối quan ngại người mắc bệnh tim bệnh thận Một số ảnh hưởng khác clorua nước Clorua làm tăng độ dẫn điện nước tăng khả ăn mòn nước thiết bị kim loại Trong đường ống dẫn nước kim loại, clorua phản ứng với ion kim loại tạo thành muối hòa tan tăng hàm lượng ion kim loại nước ăn uống Đối với ống nước vật liệu có chứa chì, thường bọc lớp oxit bảo vệ, clorua làm tăng khả ăn mòn đường ống Clorua nước làm tăng tỷ lệ gây thủng ống làm kim loại 10 - Phương pháp xác định lượng Clo Phương pháp trọng lượng Phương pháp chuẩn độ dựa vào phản ứng kết tủa với bạc nitrat (chỉ thị - thích hợp để nhận điểm cuối trình chuẩn độ) Phương pháp đo điện sử dụng điện cực chọn lọc ion clorua, tiện lợi, nhanh xác ion định phân có dung dịch - nồng độ nhỏ Phương pháp: phép đo iod (chuẩn độ oxy hóa - khử), phương pháp Mohr, phương pháp Fajans (chuẩn độ kết tủa) Phạm vi áp dụng Phương phá áp dụng để xác định trực tiếp clorua hòa tan vời nồng độ từ 5mg/L đến 150 mg/L Do có nhiều chất gây nhiễm nên phương pháp áp dụng nước nhiếm có hàm lượng clorua thấp Tiêu chuẩn áp dụng TCVN 6194-1996: Chất lượng nước – Xác định clorua – Chuẩn độ bạc nitrat với thị cromat (phương pháp MO) Nguyên tắc phương pháp Phản ứng ion clorua (Cl-) với ion bạc (Ag+) thêm vào tạo thành AgCl kết tủa Việc thêm đủ lượng nhỏ Ag+ tạo thành cromat màu nâu đỏ với cromat thêm làm chất thị, phản ứng dùng để nhận biết điểm kết thúc Phương trình phản ứng: Cản trở 11 Nồng độ bình thường thành phần thông thường nước ngầm, - nước bề mặt nước sinh hoạt không ảnh hưởng đến việc xác định Các ion gây ảnh hưởng: Br- , I- , S- , SCNCác chất tạo phức với ion bạc ion amoni ion sunfat Các chất khử ion cromat, bao gồn ion sắt (II) ion sunfit Thiết bị, dụng cụ, hóa chất a Thiết bị, dụng cụ - Pipet 20ml, 100ml - Buret 25 0.02ml - Erlen 250ml - Bình định mức 100ml, 1000ml b Hóa chất - Chất thị kali cromat (K2CrO4) 100mg/l: hòa tan 10g K2CrO4 nước, - pha loãng đến 100ml Natri clorua, dung dịch so sánh chuẩn 0.02mol/l: hòa tan 1.1688g NaCl - sấy khơ 105oC pha lỗng đến 1000ml bình định mức Acid nitric (HNO3) xấp xỉ 0.1mol/l: bảo quản chai thủy tinh Natri hydroxit (NaOH) xấp xỉ 0.1mol/L Bạc nitrat (AgNO3) 0.1 mol/L: chuyển hết ống chuẩn AgNO 0.1N Bảo quản dung dịch chai thủy tinh nâu có nút thủy tinh Hạn dụng 01 - năm Bạc nitrat (AgNO3) 0.02 mol/l: dùng pipet lấy 20ml dung dịch AgNO3 0.1N cho vào bình định mức 100ml, thêm nước đến vạch, ta dung dịch AgNO3 0.02N Nếu bảo quản dung dịch chai thủy tinh nâu có nút thủy tinh, dung dịch để vài tháng 10 Lấy mẫu bảo quản mẫu TCVN 5993-1995: chất lượng nước – lấy mẫu – hướng dẫn bảo quản xử lí mẫu Lấy mẫu đại diện vào chai thủy tinh chai nhựa khơng có chứa hóa chất Khơng có chất bảo quản lưu trữ mẫu 12 11 Cách tiến hành phân tích Lấy 100ml mẫu thử (hoặc thể tích mẫu nhỏ pha loãng đến 100ml), (Vm), vào erlen Thêm vào 1ml K 2CrO4, chuẩn độ dung dịch AgNO 0.02N giọt đến màu dung dịch chuyển sang màu đỏ gạch (V a) Thêm giọt dung dịch NaCl 0.02N màu đỏ gạch phải biến Dùng mẫu chuẩn độ xử lý đ NaCl để so sánh với chuẩn Khi thể tích chuẩn độ vượt 25ml, lặp lại phép xác định với việc sử dụng - buret lớn phần thể tích mẫu nhỏ Mẫu trắng: Chuẩn độ mẫu trắng giống trên, dùng 100ml nước cất thay mẫu - thử Thể tích chuẩn độ mẫu trắng (V b) không vượt 0.2ml dung dịch AgNO3 0.02N, vượt phả kiểm tra độ tinh khiết nước cất 12 Tính tốn kết 13 Kết 13 III - Tình hình nghiên cứu chung Clorua nước quốc tế thông qua số bài báo: CLO TRONG NƯỚC SẠCH NƠI THỪA, CHỖ THIẾU http://europura.vn/m/vn/clo-trong-nuoc-sach-noi-thua-cho-thieu.html - Chloride in Fresh Water http://cels.uri.edu/docslink/ww/water-quality-factsheets/Chlorides.pdf 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://europura.vn/m/vn/clo-trong-nuoc-sach-noi-thua-cho-thieu.html [2] http://cels.uri.edu/docslink/ww/water-quality-factsheets/Chlorides.pdf [3] PGS.TS Nguyễn Văn Sức, Hóa phân tích mơi trường, NXB Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2014 [4] Trần Thị Ngọc Diệu, Giáo trình phân tích mơi trường, NXB Đại học Cơng nghiệp Tp HCM 15 ... thấp Tiêu chuẩn áp dụng TCVN 6194-1996: Chất lượng nước – Xác định clorua – Chuẩn độ bạc nitrat với thị cromat (phương pháp MO) Nguyên tắc phương pháp Phản ứng ion clorua (Cl-) với ion bạc (Ag+)... ống Clorua nước làm tăng tỷ lệ gây thủng ống làm kim loại 10 - Phương pháp xác định lượng Clo Phương pháp trọng lượng Phương pháp chuẩn độ dựa vào phản ứng kết tủa với bạc nitrat (chỉ thị - thích... trình chuẩn độ) Phương pháp đo điện sử dụng điện cực chọn lọc ion clorua, tiện lợi, nhanh xác ion định phân có dung dịch - nồng độ nhỏ Phương pháp: phép đo iod (chuẩn độ oxy hóa - khử), phương pháp