Bài giảng Cơ sở hóa môi trường - Phần thứ nhất - Hóa học môi trường - Chương III: Hoá học của thủy quyển - Ngô Xuân Lương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨCKHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊNCƠ SỞ HÓA MÔI TRƯỜNGTH.S NGÔ XUÂN LƯƠNGThanh Hóa, năm 2006PHẦN THỨ NHẤTHOÁ HỌC MÔI TRƯỜNGCHƯƠNG IIIHOÁ HỌC CỦA THỦY QUYỂNI. Nước và vòng tuần hoàn của nước1. Nước H20* Cấu tạoTrong tự nhiên phân tử H20 không ứng độc lập mà liên kết với nhau thành từng nhómCó thể phụ thuộc ở 3 thể Rắn - lỏng - hơi* Tính chất.ở điều kiện P = 1 at động ở 00C Sôi ở 1000CCác chất H2S2, H2Se, H2Te... có T0 sôi H20R- H20 cation và anion, những chất.............. có cực, một số lượng lớn muối và liên kết cácbon ở cực có thể hoà tàn trong nớc với nồng độ cao. Độ hoà tan các chất vào nhau phụ thuộc T0, P,đặc biệt với các khí, độ hoà tan tăng khi T0 giảm, P tăng, có thể xác định được qua định luật henriPi = H.ai Pi áp xuất bề mặt riêng gần Ai nồng độ khí H: hằng số henri2. Vòng tuần hoàn của H20 Mô tả sự chuyển động của nước trong tự nhiên dưới tác dụng của E MT. Dưới tác động của Es, nước bề mặt bốc hơi một khối lượng khổng lồ vào khí quyển  tạo mây, nhờ gió đẩy vào đất liền. Đồng thời sự thoát hơi nước của TV làm độ ẩm TĐ phát triển. Mây khi gặp lạnh rơi xuống thành mưa, tuyết, một phần nước mưa thấm qua đất tạo nước ngầm, một phần khác chảy ra sông, hồ, biển. Nước ở sông hồ biển lại bốc hơi. Con người sử dụng nước bề mặt hoặc nước ngầm, nước thải được xử lý để trở lại về nguồn => lượng nước này coi như không mất đi và được sử dụng lại ở hại lưu. Đo là vòng tuần hoàn nhân tạo của nước ở trong vòng tuần hoàn tự nhiên của nước.Sự khác nhau giữa nước nguồn và nước bề mặt.- Nước ngầm: Chưa lượng muối khoáng hoà tan trong các lớn chất răn, trong quá trình thấm qua các lớp đất bị khử hầu hết các vi khuẩn sinh ra trong nước thải. Thành phần muối trong nước tuỳ vào cùng nó chảy qua.- Nước bề mặt : Thường chứa nhiều chất hữu cơ, dinh dưỡng có thể làm cho thức ăn cho tảo, cá, sinh vật sống dưới nước, thường chứa nhiều vi khuẩn.II. Nước biển.1. Thành phần và mô hình * Nước biển có thể coi là hỗn hợp a xít và bazơ khống lồ.A xít HCL, H204, C02... là sản phẩm sinh ra trong lòng đất do hoạt động của núi lửa hoặc quátrình biến đổi, sụt lỡ hoà địa sỏi kết hợp với các bazơ AC, Al203, KLg, Mg0... sinh ra do phong hoá các đá thời nguyên thuỷ tạo ra nuôi và nước: B0 (0H)2 AL (0H)3... Thành phần chủ yếu của nước biển là cấcction như Na+, Mg2+, Mn 2+, Ca2+... và anion Cl-, S04-, HC03... Nồng độ muối biển > 2000 lần của nước ngọt => nước biển mặn, hơi chát. Biển và đại dương thông với nhau nên thành phần của nói tương đối đồng nhất. Hàm lượng muốn có thể khác nhau như tỉ lệ các thành phần chính hầu như không đổi. Có thể coi đại dương là nơi lắng động cuối vùng củavật chất gồn nhiều quá trình hoá địa và chất thải, thải vào đại dương chấp nhận và tuần hoàn lại lục điụa cũng như hoà tan và bay hơi các chất lên khí quyển địa dương là một quan trọng của các sinh vật sống trên TĐ về mặt h2 có thể coi nước biển là dinh dưỡng của 0,5mol NaCl + 0,05 molMgS04+ vi lượng của tất cả các chất có trung toàn cầu. * Mô hình chung của nước biển : Nước biển gồm chất rắn hoà tan, chất rắn không tan và các khí hoà tân: 1 lít nước + 600 cặn lắng + 3 lk2.- Do khả năng tạo phản ứng của các chất trong nước biển : AL (0H)3 - AL(0H)4- Do phản ứng của các cation hoà tan với silicat lắng đọng (nguyên nhân chính ) Al2 Si205 (0H)4 + Si02 + 2H+ + 9H20 + Ca2+6H+2k CaAL2 Si2 Si5016 (H20)6 rắnIII. Nước ngọt Chiến 1% tổng nước trên TĐ và ........... ở sông, hồ, suối.1. Thành phần : Từ các chất.............. theo địa hình, địa phương nó chảy qua. Do không có sự nối liền các nguồn nước với nhau nên không có sự hoà trộn đồng nhất để có cùng 1 thành phần tương đối giống nhau thậm chí trên cùng 1 dòng chảy). Thành phần chung tương đối nhất của nước nước ngọt: CTB)2. Sự phân vùng : Chất lượng nước phụ thuộc rất nhiều vào tương tác vật lý, hoá học, sinh học do quá trình biến đổi địa hoá, quá trình lưu thông viên chuyển =. ảnh hưởng đến chất lượng nước => ảnh hưởng đời sống chất lượng nước nhìn chung ................theo độ sâu.a. Lớp bề mặt : 50  500Mm Xảy ra quá trình cân bằng giữa nước và khoảng không. Lớp này mang nhiều tính chất vật lý, hoá học.b. Lớp chính : Chịu ảnh hưởng của tia sáng môi trờng và có xảy ra phần lớn các quá trình sinh học, quang hợp của .............. quá trình tổng hợp, hô hấp sinh vật ( sinh vật hiếu khí) , Phần dưới: ít chịu ảnh hưởng của môi trường mà nhiệt độ thấp. Các quảtình sinh hoá xảy ra chậm chạp.c. Lớp đáy: Xảy ra phản ứng trao đổi giữa trầm tích và nước điển ra phản ứng sinh học phân huỷ chất hữu cơ và tiêu thụ ô xy hoà tan  hiện tượng ô xy hoà tan giảm  các quá trình hiếm khí tăng, các quá trình khử : N03  N02  Nh3  N2 S042-  H2S  SCác con kim loại hoà tan trong tạo suyết kết tủa và lắng xuống.Sự phân tăng T0 của 1 hồ nước và các quá trình hoá lý.3. Các chất khí trong nướcCác chất khí trong khí quyển đều có thể có trong nớc do sự khuyếch tán bề mặt và đối lưu tờ nơi này sang nới khác. Các chất này sẽ tham gia vào thành phần hoá học của nước và làm các tố chất của nước. Độ hoà tan các chất khí trong nước phụ thuộc TP hàm lượng muối trong nước và bề dày lớp mặt.a. OxyLà loại khí ít tan trong nước, không tác dụng với nước về mặt hoá học nhưng rất cần cho quá trình TĐC của các sinh vật sống trong nước độ hoà tan của ôxyD0 = f (T, P)P = 1at, t = 00C  D0 = 14,6 mg/lP = 1 at, t = 250C  D0 = 7mg/lĐộ hoà tan bảo hoà: D0 = 8mg/d (250C)Khi T0 tăng => D0 giảm  [02] trong nước quyết định sự sống của sinh vật. Độ hoà tan của 02 còn giảm theo độ sâu của nước do quá trình khuyếch tán bề mặt, do các VSV, hợp chất hữu cơ lơ lững hoặc lắng dùng người 02 để phân huỷ. Do thiếu 02 VSV sẽ lấy 02 trực tiếp từ các hợp chất có chứa 02 các vùng đó được gọi vùng yếu khíb. C0=2=Hệ cacbonat - C02 trong nước đóng vai trò quan trọng vì tham gia quá trình trao đổi giữa khí và nước ở lớp bề mặt, tham gia quá trình CB hoá học trong nước, khống chế và ổn định PH, ảnh quá trình tạo phản ứng:Ngoài ra hệ cacbonat C02 tham gia vào quá trình hoạt động của SV cũng như sự lắng đọng của các trầm tíchC02 rất dễ hoà tan trong nớc tuân theo định lý HenriPi = H.Cu ở vùng nước sâu định lý này không phủ hợp nhưng sự phân bố C02 theo chiều sâu nước biển khác với sự phân bố của 02, nó phụ thuuộc các quá trình sinh học của vùng đó.VD: Bề mặt ấn độ dương thuộc xích đạo độ C02 hoà tan lớn - Thái Bình - độ C02 rhấp4. Phức chất trong nước. Trong thành phần nước có mặt hầu như các nhân tố của TĐ ở dạng muối, con, phản ứng... VD: trong nước biển hàm lượng do lớn sẽ thấy phản ứng CdCl2-, CdCl2-4, CdCl+... Ngoài ra còn có phức tự nhiên là hợp chất của amin axit VD: axit Humic các phản ứng tổng hợp sinh ra do chất thải hoá học trong nước, VD: Na5P3010 natri trifotfat (EDTA) natri etylen điamin tetra ãit (NTA) natri tetra axetatKhi vào nước có khả năng liên kết các con kim loại tạo phản ứng. Đặc biệt quan tâm phản ứng Humic (mùn) là phần không suy giảm suy biến được tạo nên do quá trình phân huỷ TV, xuất hiện như chất lắng trên đầm lầy hoặc ở lớp trầm tích của nước hoặc bất cứ nơi nào có TV bị phân huỷ, là hợp chất cao phân tử điện ly có trọng lượng lớn. Phân loại khi cho hợp chất Humic tác dụng kiềm mạnh tạo ra 2 phần - Phần không tan gọi Humin - Phần tan thì bổ xung axit mạnh được phần kết tủa gọi axithumin còn sản phẩm tan trong quá trình axit hoá này gọi axit pulsix là hợp chất hữu cơ tan. Các hợp chất Humic không thuộc dưới dạng phân tử riêng lẻ mà liênkết với nhiều phân tử axit humic và phulsix, hình thành bộ khung (có chứa các gốc thơm và 1 số nhóm oxy hoạt độn. Các hợp chất humic dễ bị hyđrat hoá bền với các phản ứng phân huỷ sinh học. Nói chung các hợp chất Humic có TP như sau:C: 45 - 55% tổng khối lượng0: 35 - 45%H: 3 - 6%N: 1 - 5%S: 0 - 1%Khi phân huỷ các hợp chất Humic có thể thu được một số sản phẩm điển hình như: ..................................Vì quá trình trao đổi cation với nước, giải phóng H+ => tính axit - bagơ của nước5. Phản ứng vi sinh trong nướcMột số vi sinh vật làm xt trong quá trình chuyển hoá trong nướcDo vi khuẩn và một số quá trình khử được xảy ra trong nước. Tảo là sản phẩm của các quá trình phản ứng hữu cơ sinh học, nhờ các phản ứng hữu ơc này, chất lăng mà khoáng sản đã hình thành. Như vi khuẩn, nấm là những vi sinh vật vô cùng nhỏ có khả năng phân huỷ nước tạo thành những dạng đơn giản hơn và giải phóng năng lược cho quá trình TĐC....................................a. Những phản ứng vi khuẩn là xit trung gianVi khuẩn thu năng lượng các chất đi tăng, xảy ra các phản ứng oxit như sau: (bị phân hủy dưới tác dụng vi khuẩn)b. Phản ứng chuyển hoá nito của vi khuẩn:- Cố định N2IV. Ô nhiễm nước1. Do 1 hoạt động nào đó tự nhiên hoại nhân tạo => Thành phần trung bình của nước tăng => gây tác hại cho con người và sinh vậtVD: Chất thải công nghiệp, lũ lụt Nhận biết ô nhiễm nước có thể bằng giác quan (nước sạch không màu, khôngmùi, nước bẩn có vị, mùi khác thường, màu sắc nước đục, vẫn...) cá và số lượng sinh vật giảm, có hại tăng mạnh, có váng dầu m. Nước bị ô nhiễm ảnh hưởng sinh thái trong nước, vấn đề tưới trong nông nghiệp, sản lượng cá, thuỷ sản trong nước, các chất lượng sản phẩm trong công nghiệp, tuổi thọ các thiết bị có liên quan nớc VD các cống ngầm đập ước.. Nớc ô nhiễm ở sông hồ ra biển => gây ô nhiễm biển. Ngoài ra các sự cố của phương tiện giao thông trên mặt bước => dầu loang => các SV sống trong nước bị ngộ độc, chất ngạt.b. Phân loại.Theo thành phần hoá học, sinh hoạt hoặc độ đục, màu...Theo sinh học, chia nước lên 4 loại- Oligosaprob: giàu 02, không nhiễm bẩn, có TP  TP trung bình của nước tự nhiên. Số vi khuẩn là 100/cm3 thường được sử dụng nước cấp sinh hoạt, cho các ngành KT côngn ghệ cao.-  metasaprob: hơi bị nhiễm bẩn, nồng độ 02 có giảm, 1 phần 02 bị phân huỷ, có thuộc các ĐTV bậc cao: cá, ốc, tảo, rêu... số vi khuẩn 106/cm3 dùng cho mục đích du lịch, tưới tiêu, nuôi trồng thuỷ sản.-  Mesosaprob: bị nhiễm bẩn nặng, hàm lượng 02 giảm mạnh xảy ra nhiêù quá trình oxh, 02 bị phân huỷ nhanh. Sản phẩm phân huỷ là các axit amim, hàm lượng vi khuẩn: 106/cm3, thuộc các loại ốc, cá, tảo, nấm... đặc biệt cá sống trong bên. Dùng tưới tiêu, nuôi cá, các công trình thuỷ lợi.- Polyraprob, nhiễm bẩn rất nặng, hàm lượng 02 giảm nhanh, xuất hiện mùi thối do phân huỷ yếu khí, sản phẩm của chúng có H2S và chất lắng cặn. Có nhiều hợp chất hữu cơ, số vi khuẩn > 106/cm3 ở dạng vi khuẩn hữu huỳnh, thuộc nhiều hợp chất Humic. Sinh vật thuc là các loài cá nhỏ, nấm, nước thải. Hầu như không sử dụng đượcc. Quá trình tự làm sạch của nước ngọt.Khi nước bị ô nhiễm do các quá trình biến đổi phân huỷ tách các chất có trong nước xảy ra trong điều kiện tự nhiên, nước có thể tự làm sạch.- Quá trình lý học:Hấp thụ, keo tụ, lắng, phân huỷ để tách các chất ô nhiễm ra khỏi nước => có thể thu được nước sạch bề mặt- Quá trình hoá học, sinh học:Biển đổi có xt men, oxy khử các chất trong nước, thuỷ phân hơn hoặc tạo kết tủa lắng xuống. Các quá trình này đòi hỏi hàm lượng oxy trong nước đủ => thường các quá trình xảy ra dễ dàng trong các lòng sông, khu vực có dòng chảy, tốt hơn ở khu vực nước tĩnh lặng mặt khác dưới tác dụng của môi trường, các quá trình quang hợp tiêu thục C02 làm tăng 02 => quá trình làm sạch tự nhiên tốt hơn. Nếu vẫn tiếp tục thải các chất ô nhiễm quá nhiều => phá vỡ cân bằng đông trong nước => nước không có khả năng tự làm sạch nữa => phải sử dụng các phương pháp làm sạch nhân tạo; sử dụng kỉ thuật xử lý nước ô nhiễm.V. Các chất ô nhiễm nước1. Chất ô nhiễm hữu cơ: Bao gồm các chất có nhu cầu tiêu thụ 02, có tác nhân gây bệnh, các chất dinh dưỡng thực vật, các chất hữu cơ tổng hợp, dầu mỡ.* Các chất hữu cơ có nhu cầu tiêu thụ 02 nằm trong thành phần động thực vật. CnHn + 02 -> mC02 + 02Sử dụng 02 để chuyển hoá thành những chất đơn giản ít độc nên hàm lợng 02 hoà tán trong nước rất quan trọng trong việc xử lý loại nước này.D0 = 4 - 8mgKhi D0 giảm => nước bị ô nhiễm bởi chất trên.Các chất này thường có trong nước thải các nhà máy thựcphẩm, giấy, thuốc lá, đồ hộp, nước tưới tiêu từ đất nông nghiệp bón phân, nước thải sinh hoạt...Chỉ số BOD: nhu cầu oxh sinh học. Nếu BDO PT => nớc bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ có nhu cầu oxh hoá học.* Có tác nhân gây bệnhLà các vi khuẩn của các bệnh dịch tả, thương hàn...có thể sống được trong nước đo phân, nước tiểu, máu.. thải vào, sẽ gây bệnh cho người và ĐTV.Biện pháp xử lý đầu tiên: khử trung bằng các tia cực tím tiêu diệt hoặc dùng chất oxh mạnh như Cl2, 03.* Các chất hữu cơ dinh dưỡng thực vậtCó các nguồn, gây ô nhiễm.Từ các sản phẩm của các loại phân bón hữu cơ, vô cơ.Từ các nhân tố vô cơ: N, P, KTừ các nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải trong công nghiệp.Dạng ô nhiễm đặc biệt eutiophication do chất dinh dưỡng vào nước quá nhiều -> sự phát triển của thực vật: rong, tảo, nấm rất mạnh -> chồng chất các lớp thực vật trong nước, một số ở phía dưới bị chết và phân huỷ sẽ lấy 02 tạo lớp mùn lắng đọng ở dưới đáy => gây hiện tượng thiếu 02 nghiêm trọng ở đáy hồ => lớp hữu cơ dầy lên, độ sâu hồ giảm dần buộc các SV phải di chuyển đến vùng khác. Hồ trở thành bùn hoặc đầm lầy rồi đất mềm => hồ chất* Các chất hữu cơ tổng hợp.Do con người sản xuất ra, hàng năm có 60 triệu tấn được sản xuất để phục vụ sinh hoạt: chất dẻo, thuốc trừ dâu, phụ gia thực phẩm, chết màu.. rất độc gây ô nhiễm nước nặng và bền sinh học. Đặc biệt cacbua hyđrô thơm.(+) Chất bảo vệ TV (pesticdes)Là những chất hoá học có khả năng sử dụng để phòng trừ ĐVT có hại cho cây trồng và vật nuôi: khoảng 10000 chất, chia ra nhiều dạng: trừ sâu, diệt cơ, diệt nấm, mối, gián, ghen. Các chất này rất cần để bào vệ năng suất mùa màng nhưng lại rất độc, gây tác hại trở lại cho con người, do -> tương đối lâu trong môi trường => gây tác hại lâu dài.+ Các hợp chất hyđrô cácbua halogen: chủ yếu thiếu trừ sâu.+ Phốt phát hữu cơ.+ clorofenolxyaxit (diệt cơ)Sự tồn lưu trọng môi trường của các chất này có một số tác dụng dễ bay hơi, dễ hoà tan trong nước, bền trong qúa trình biến đổi sinh học, được sử dụng bằng cách phun nước dạng mù đi trực tiếp (vào đất, thuỷ quyên được xác định = thời gian cần thiết để chất ấy mắt hoạt tính hoặc phân huỷ 95% thuộc 1- 2 tuần loại 0 bền 1 - 18 tháng loại TB > 2 năm bề chủ yếu thuốc trừ sâu dạng hyđrocacbenhalogen, lan truyền trong đất, nước, không khí que các ĐVT bậc thấp, bậc cao vào cơ thể người VD: Nhiễm độc ĐDT vỏ trứng mỏng, có thể làm các chất ngay, đối với người trong T lâu dài gây ung thư, sinh sản quái thai.Sự phân huỷ sinh học: các chất khác nhau khả năng này khác nhau. Đifenul đichlo tetractan -> đi feny (đido đie tan- Chất tẩy rửa: chất có hoạt tính bề mặt có thể hoà tan trong nước và kết hợp với những chất bẩn để tách chúng ra khỏi vải, quần áo.. nói chung thường dùng trong sinh hoạt, công nghiệp bao gồm 3 tờ+ Chất hoạt động bề mặt: (20 đến 30%)+ Chất phụ giá: 12%+ Còn lại các chất độc phát triển khả năng phân tánhàng năm TGSX khoảng 25 triệu tấn. Do có chất hoạt động bề mặt (làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng, tạo các nhũ tương huyền phù...) ở dạng con hoặc không oxhVD: anion: ABS: alkyl benfen Sunfonat LAS: Linear alkyl Sunfonat AS: alkal sunCation: alkyl amino liunoalf Rx - NH4- X-R: gốc cacbua có số C>8 Bông len háo nước nên dùng các chất hoạt động anion, cationVải nilon không háo nước nên dùng các chất hoạt động không ion hoá Gây ô nhiễm do nước thải gây trở ngại cho quá trình xử lý nước vì tạo các hạt keo, huyền phù bền vững làm giảm hoạt tính của tầng lọc sinh học, bùn hoạt tính, thêm vào đó chưa 1 lượng lớn bọt nổi lên trên bám cửa cống, ống xả.. làm ảnh hưởng mỹ quan. Xu hướng giải quyết hiện nay tìm chất hoạt động bề mặt có thể phân huỷ bằng sinh học. Chất phụ gia cho vào chất tẩy rửa sẽ kết hợp với Ca+ và Mg2+ trong nước, phản ứng với nước tạo môi trường kiềm tối ưu cho chất hoạt động bề mặt. Có thể dùng Ma5P3010 (natri trì poly potfat)HP042- không hại cho người và vật, là chất dinh dưỡng đối với thực vật bậc thấp trong nước => phát triển mạnh tạo rêu phong ở đường ống, nơi chứa chất thải sinh hoạt => gây tắc...Thay thế bằng NTA (nitơ tri axe natri) có giá rẻN(CH3C00Na)3 Dễ bị phân huy sinh học nhưng hiện nay nghi ngờ nó có thể gây quái thai.-> ô nhiễm đầu trên biểnTG tiêu thụ 25.103 thùng dầu thô (150l)  800.109 galon (3,79l Anh, 5,45l Mỹ), 60% nằng lượng tiêu thụ lấy từ dầu lửa. Nhưng lượng thất thoát cũng nhiều do nhiều nguyên nhân, khoảng 107 tấn (1 tấn - 220LB). Dầu mỡ hoá học gồm nhiều cấu tử: Parafin 25% C8H10 n Hexan 2,3 đi melyl hexan 2,2,4 tri metyl pentan... Parafin mạch vòng 20% Hợp chất thơm 5% S 4% N 1% 0 1% Naylen thơm còn lạiDầu mỡ chia 2 phần: dầu nhẹ gồm các parafin, parafin mạch vòng, 1 số hợp chất hữu cơ thơm có số C gây sự thiếu 02 => chết hàng loạt sinh vật sống trong nước. Ngoài ra độc tố của dầu cũng làm chết sinh vật, sống, đặc biệt nồng độ của hợp chất thơm trong khí 1 - 100ppm cũng làm các sinh vật trưởng thành chất, 0,1ppm làm chết các ấu trùng của sinh vật biển. Mặt khác làm rối loạn hoạt động sinh lý của sinh vật => làm sinh vật chết dần. VD như các parafin có số C giảm khả năng giữ nhệit của sinh vật, đặc biệt chim. Dầu gây nhiễm bệnh cho các động vật bậc cao bởi cacbua hytro thâm nhập vào cơ thể, tích tụ lâu ngày gây các bệnh về gan, thận, ung thư...2. Các chất ô nhiễm vô cơ. Muối vô cơ, axit khoảng, kim loại hoặc hợp chất của nó, các phản ứng chất của nó, các phản ứng chất kim loại với chất hữu cơ (cơ kim) Các hợp chất cơ kim đóng vai trò quan trọng trong việc kết hợp các gốc hữu cơ ô nhiễm với gốc hữu cơ tự nhiên. Tham gia phản ứng cơ bản khử, sự tạo keo cơ bản axit bagơ và những phản ứng có sinh vật làm trung gian, ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo trong nước, độ độc các kim loại trong nước. + ô nhiễm do các axit khoáng: (gần giống với mưa axit) axit khoáng thường phụ thụoc ở các tảo than thôi khai thác và trong mỏ than thường chứa các chất có gốc S và Fe, VD pyrit Fe2 khi tiếp xúc oxy không khí gặp gỡ các vi khuẩn sẽ tham gia phản ứng phân huỷ FeS2 tạo axit sunyuric.Trong lòng suối chảy qua mỏ thuộc hệ: H2S04 + Fe(0H)3 nước có hoá học axit khoáng sẽ phản ánh huỷ sự sống trong nước suối làm cá chết, bám tạo lớp màng không thấm nước của động thực vật bậc thấp => ngăn cản trao đổi 02 của chúng => làm chết. Đơn giản nhất: cho bột CaC03 tác dụng H2S04 để tạo CaS04 phản ứng huỷ CB. CaC03 + H2S04 -> CaS04 giảm + H20 + C02Giảm độ axit khoáng. Nhưng gặp trở ngại cùng với việc kết tủa, PH tăng => Fe (0H)3 giảm tăng dần bám vào đá vôi ngăn cản sự phản ứng của CaC03 => việc này mất tác dụng.* Các nguyên tố dạng vết: có rất ít trong nước, làm l lượng chỉ vài ppm nhưng có tác dụng ô nhiễm mạnh như Pb, Cd, Cr, Hg,Se, As, Sb... Nguyên nhân gây độc của các kim loại nặng: chúng tác động tới các gốc sunfit trong engin và vô hiệu hoá các enfian phong toả màng TB ngăn cản quá trình TĐC, tạo giảm với các muối pofat có trong H20 và làm xt cho các quan trọng phân huỷ. Nguồn gốc: do các nước thải công nghiệp, đô thị, nước tưới tiêu, nước rửa * Các chất lắng: sinh ra do quá trình vói mòn đất tự nhiên đưa vào nước 1 lượng lớn chất không tan và kết tủa. Nguyên nhân: do các quá trình khai thác mở, quá trình kinh doanh, phá rừng đốt nươmg bừa bãi, các chất lắng có khả năng liênkết với nhau, trao đổi inon với các chất có trong nước, thuộc lâu vào điều kiện yếu khí, làm môi trường cho sự PT của sinh vật yếu khí, ảnh hưởng đến màu độ đục của nước khi khai thác, sử dụng nước. * Các chất phóng xạ: nguyên nhân gây các bệnh về máu, ung thư, quái thai. Nguồn gốc có trong nước. Do quá trình khai thác quặng phóng xạ: phần chất dư còn lại sau khi tách phòng xạ theo nước đi vào sông. Do việc sử dụng các vật liệu phóng xạ làm vũ khí hạt nhân, nằm trong sản phẩm các quá trình phân rã, vào nước làm lạnh, đi vào khí.- Do việc sử dụng chất phóng xạ ở nhà, máy năng lượng nguyên tử: ở trong nước làm mát các sự cố - do sử dụng chất phóng xạ trong y học (đồng vị của C0 tiêu diệt TB ác tính trong ung thư)Độ phóng xạ được đo = đơn vị picocuric - 10-10 curie = 2,2 phân rả tiêu chuẩn cho phép đối Ra 3 picocuric/lSr90 10 picocuric /l.* Ô nhiễm nhiệt.Khi sử dụng nhiên liệu than, sẽ có lượng nhiệt thừa toả ra => sử dụng nước làm lạnh trong các nhà máy CN. Thường chỉ sử dụng 40% năng lược sinh ra cho mục đích hữu ích. Khi đó nước được lấy từ hồ ao sau khi TĐN quay trở về hồ ao => T nước tang 100 so T0 của môi trường => nước hồ, ao, sông... cũng bị tăng T0 => gây sự ô nhiễm niệt trong nước.Nó ảnh hưởng đến độ hoà tan 02 => SV nước có thể chết hoặc dư cư tìm vùng nước khác có T0 thích hợp => ảnh hưởng CB sinhthái trong nước. Mất một số loài sinh vật.. mặt khác nước bị ô niễm nhiệt có khả năng hoà tan tố các độc tốt kim loại năng, chất khoáng, phóng xạ, kim loại. Biện pháp hiện nay.. chuyển sang, ô nhiễm nhiệt khí quyển, khi đó dùng các quạt gió hút thì lại gây ô nhiễm tiếng ồn.b. Các hình thái hoá học.Các tính chất vật lý: độ bay hơi, hoà tan, độ độc... phụ thuc nhiều vào dạng hình thái của nó.VD: Hg rất độc nhưng không độc bằng (CH3)3Hg. AS rất độc nhưng không độc bằng Ase03, As0-2Rất nhiều thuỷ sản có hàm lượng AS đến 10ppm nhưng không độc vì AS thuộc ở dạng (CH3)3As(CH3C00)Vì vậy chỉ phân tích các nhân tố có trong nớc chưa đủ, phải phát hiện, hình thái thuộc của nó mới có thể kết luận độ độc của nó.V. Một số tiêu chuẩn xác định nước ô nhiễm.1. Độ pH: pH = - lg [H+] 0 1 đơn vị đục- Dùng máy đoý nghĩa:- ảnh hưởng đến thẩm mỹ- Là cơ sở để lựa chọn thiết bị lọc cho xử lý nước- ảnh hưởng đến vấn đề khử trùng bởi một số vi khuẩn có thể thâm nhập vào hạt rắn, do đó chúng không bị tiêu diệt trong quá trình khử trùng và sau đó thành vi khuẩn gây bệnh .- Khi đo độ đục giúp tác xác định việclựa chọn phương pháp xử lý nước.5. Hàm lượng chất rắn.Là các chất vô cơ trong nước không tan (huyền phù, đất, đá)Do các chất hữu cơ: VSV trong nước sống được, ĐVNS, tảo...( Chất hữu cơ vô sinh (chất thải CN)a. Tổng chất rắn (TS) là trọng lượng khô tính bằng mg của phần còn lại xem khi cho bay hơi 1 lít nước trên nồi cách thuỷ rồi sấy khô ở nhiệt độ 100C, mg/l.b. Chất rắn huyền phù (SS) là trọng lượng khô tính = phần còn lại trên giấy lọc sơi thuỷ tinh khi lọc 1 lít nước quan phễu hút rồi sấy khô ở 100C đến khi trong lượng không đổi, mg/l.c. Chất rắn hoà tan : = TS - SSd. Chất rắn bay hơi (VS): Là phần mất đi khi nung SS ở 550C trong khoảng thời gian nhất định, khoảng thời gian phản ứng thuộc chất thải.e. Chất rắn có thể lắng: Là phần chất rắn của 1 lít mẫu nước đã lắng xuống đáy phểu Imhoff sau 1 khoảng thời gian nhất định (1 h), ml, l f. Chất rắn trong bùn (SVI): Là thể tích của lượng bùn do bằng ml lắng trong 30 phút, ml/gLượngbùn đưa vào là xác định, là trong lượng khối ở 1030CV: thể tích chất rắn láng trong ống lường sau 30 phút, mg/l, MLSS: [SS] có trong hoá học lỏng smg/l1000: hệ số chuyển đổi từ g  mg g. Độ cứng : Do Ca2+ , mg2+Nguyên nhân: Do nước nguồn chảy qua các vùng đá vôi hoặc chưa Ca2+, mg2+, do nước chảy qua bề mặt có chứ Ca2+ , mg2+Tác hại: - Làm giảm khả năng làm sách do tác dụng với các anion có trong chất tẩy rửa để tạo kết tủa.- Gây cặn trong hệ thống dẫn nước, c]as nước xác định - Tổng độ cứng ion hoá trị 2.- Chuẩn độ cứng bằng cách sử dụng dung dịch EDTA hoặc muối của nó để ạo ion phản ứng với các cation Ca2+ hoặc Mg2+. Phản ứng này bèn với nước và có thể loại ra khỏi nước, người ta dùng chất chỉ thị này là eriocromden để nhận biết có ion này hay không qua việc đổi mầu.Chia làm 2 loại- Độ cứng cacbonat: Ca2+, Mg2+ kết hợp với bicacbonat hoặc C032- sinh ra (khi đun có thể hết)- Độ cứng, ficacbonat, Ca2+, Mg2+ kết hợp S042-, Cl- (độ cứng vĩnh cữu)=> quá trình Ca2+, Mg2+ gọi quá trình làm mềm nước.7. F0 và Mn: có trong nước ngầm, được hoà tandưới dạng Fe2+, Mn2+, do nước và các đầm lầy, sông sâu nơi xảy ra các quá trình yếu khí, quá trình khử kỵ khí, do các quá trình ăn mòn trên đường ống, thiết bị, do nước thải CN. ý nghĩa: - Gây nên độ đục của nước- làm tăng độ cứng của nước và tiêu thụ Cl trong oxy xử lý- Fe, Mn tham gia quá trình chuyển hoá giúp cho quá trình chuyển hoá vi khuẩn trong trước, khi vi khuẩn chết sẽ tạo mùi, vị- Fe gây ra ăn mòn đường sóngFe2+ + H20  Fe(0H)3 + H+Xác định: phương pháp kết tủa: chỉ thích hợp [ ] Mn4+, Fe3+, cao- Phương pháp so màu trong quang phổ khi [] thấp 8. Cl dư và lượng Cl cần thiếtCl là chất ôxh mạnh, khi khử trùng sục Cl rong nướcCl0- là chất có tác dụng diệt trùng mạnh, dùng diệt trùng vi khuẩn HCl0 là axit yếu không có khả năng khử trùng.Khi Cl2 nhiều thì nó sẽ tác dụng với các chất trong nước tạo thành các hợp chất rất độc.=> Cần phải khống chế, để đảm bảo khử trùng nhưng không gây độc trong nướcTiến hành: Cho Cl2 ở pH = 6 - 7, sau đó khống chế Để xác định lượng dư Cl2 dùng phương pháp chuẩn độ, phương pháp định lượng.9. D0: là lượng 02 hoà tan trong nướcD0 ml12. Hàm lượng N2 trong nước: thuộc dưới dạng hợp chất như Nh3 (NH4)2C03, (NH4)2S04, MH4N03, hợp chất hữu cơ như protêin, amin, có thể là hợp chất của nitơrít, nitơrơ (NaN03), NaN02), N2 tự nhiên.ý nghĩa: - Khẳng định chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình xử lý sinh học B0D/N/P = 100//1- Khẳng định sự tăng tảo làm cho nước có màu xanh- N0 dạng NH3 gây ngộ độc cho cáChia độ ô nhiễm của nước thành những bậc sau:- Protein, Nh3: nước mới ô nhiễm nhưng nguy hiểm (gây chết) cá, làm giảm D0.- N0-2 quá trình oxh chỉ còn ô nhiễm thường nhưng không nguy hiểm lắm.- N0-3 nước đã ô nhiễm lâu, không còn nguy hiểm (vì trong điều kiện yếu khí: N0-3 -> N2 không độc). Nước chứa nhiều N03- gây bệnh xanh xao, giảm khả năng hấp thụ dinh dưỡng trong ruột diệt vi khuẩn tiêu hoá.Xác định: - Hữu cơ phân huỷ các hợp chất nitơ hữu cơ bằng H2S04 có xt thành NH4+, phân huỷ NH4+13. Po3-4: thuộc dạng H2Po-4, HP0-4, Po3-4, Na3(P04)6: PPolyfotgat, hợp chất hữu cơ.Nguồn gốc: - Do phân bón- Do quá trình xử lý nước, các chất tẩy rửa- Do nước thải CN, nước thải sinh hoạtý nghĩa: - Giúp cho việc kiểm soát ăn mòn- Là nguyên nhân gây hiện tượng phì dưỡng, Phương pháp xác định: - phương pháp so màu với hoá học SnCl214. S02-4* Nguồn gốc:- Do kháng tan trong nước- Do CN thải vào nguồn nước (CN luyệnkim, các phụ gia, hoá chất)* ý nghĩa: hàm lượng S02-4 trong nước gây nên hiện tượng đóng cặn cứng trong thiết bị làm T0 tăng,Khi ở hàm lượng thấp có tác dụng tẩy nẹh S024 10 mg/l- Phương pháp phân tích qua độ đục- Phương pháp phân tích thể tích khi [] > 100mg 15. Dầu, mỡ: bao gồm các hợp chất hữu cơ, KC, axit béo, dầu,sáp...ý nghĩa: Gây khó khăn cho quá trình vận chuyển nước thải - Giảm khả năng xử lý sinh học (tạo lớp mang mỏng ngăn cản quá trình trao đổi 02)- Tạo cặn dầu rắn khó xử lýTCVN 5942 - 1995 giới hạn cho phép các chất ô nhiễm trong nướcA: Nước dùng cho sinh hoạtB: Cho mục đích khác