Tiêu chuẩn về chất lượng nước và một số kỹ thuật quan trắc chất lượng nước - Trần Thi ̣Tuyết Hạnh

ước thải sinh hoạt thải vào hệ thống xử lý nước thải tâp̣ trung . Đối tượng áp dụng là các cơ sở công côṇg , doanh traị lưc̣ lươṇg vữ trang , cơ sở dic̣h vu ̣, khu chung cư và khu dân cư , doanh nghiêp̣ thải nước thải sinh hoaṭ ra môi trường. Đối với quy định kỹ thuật , giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận nước thải không vượt quá giá trị Cmax được tính toán như sau: Cmax = C x K Trong đó: Cmax là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l); C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại Bảng 5. K là hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư. Không áp dụng công thức tính nồng độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông số pH và tổng coliforms. Giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép Cmax trong nước thải sinh hoạt khi thải ra các nguồn nước tiếp nhận nước thải được quy định tại Bảng 5. 9 Bảng 5 - Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nƣớc thải sinh hoạt TT Thông số Đơn vị Giá trị C A B 1. pH - 5 - 9 5 - 9 2. BOD5 (20 0C) mg/l 30 50 3. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100 4. Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 1000 5. Sunfua (tính theo H2S) mg/l 1.0 4.0 6. Amoni (tính theo N) mg/l 5 10 7. Nitrat (NO3-)(tính theo N) mg/l 30 50 8. Dầu mỡ động, thực vật mg/l 10 20 9. Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 5 10 10. Phosphat (PO43-) (tính theo P) mg/l 6 10 11. Tổng Coliforms MPN/ 100 ml 3.000 5.000 Trong đó: - Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột A1 và A2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt). - Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven bờ). Giá trị hệ số K: tuỳ theo loại hình, quy mô và diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp, giá trị hệ số K được áp dụng theo Bảng 6. 10 Bảng 6: Giá trị hệ số K ứng với loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cƣ Loại hình cơ sở Quy mô, diện tích sử dụng của cơ sở Giá trị hệ số K 1. Khách sạn, nhà nghỉ Từ 50 phòng hoặc khách sạn được xếp hạng 3 sao trở lên 1 Dưới 50 phòng 1,2 2. Trụ sở cơ quan, văn phòng, trường học, cơ sở nghiên cứu Lớn hơn hoặc bằng 10.000m2 1,0 Dưới 10.000m2 1,2 3. Cửa hàng bách hóa, siêu thị Lớn hơn hoặc bằng 5.000m2 1,0 Dưới 5.000m2 1,2 4. Chợ Lớn hơn hoặc bằng 1.500m2 1,0 Dưới 1.500m2 1,2 5. Nhà hàng ăn uống, cửa hàng thực phẩm Lớn hơn hoặc bằng 500m2 1,0 Dưới 500m2 1,2 6. Cơ sở sản xuất, doanh trại lực lượng vũ trang Từ 500 người trở lên 1,0 Dưới 500 người 1,2 7. Khu chung cư, khu dân cư Từ 50 căn hộ trở lên 1,0 Dưới 50 căn hộ 1,2 Qui chuẩn này áp dụng thay thế cho TCVN 6772:2000 - Chất lượng nước - Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt trong Danh mục các tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường bắt buộc áp dụng ban hành kèm theo Quyết định số 35/2002/QĐ-BKHCNMT ngày 25 tháng 6 năm 2002 của Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường. Tổ chức, cá nhân liên quan đến việc thải nước thải sinh hoạt ra môi trường tuân thủ quy định tại Quy chuẩn này.Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra, giám sát việc thực hiện Quy chuẩn này. Trường hợp các tiêu chuẩn quốc gia viện dẫn trong Quy chuẩn này sửa đổi, bổ sung hoặc thay thế thì áp dụng theo văn bản mới. 2.3. QCVN 25: 2009/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuâṭ quốc gia về nư ớc thải của bãi chôn lấp chất thải rắn Quy chuẩn kỹ thuâṭ quốc gia về nước thải của baĩ chôn lấp chất thải rắn (QCVN 25: 2009/BTNMT) do Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt và được ban hành theo Thông tư số 25/2009/TT-BTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2009 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Quy chuẩn này quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn khi xả vào nguồn tiếp nhận . Đối tượng áp dụng là các tổ chức , cá nhân nhân liên quan đến hoạt động chôn lấp chất thải rắn . Quy điṇh kỹ thuâṭ : nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô 11 nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn khi xả vào nguồn tiếp nhận được quy định trong Bảng 7. Bảng 7: Nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải của bãi chôn lấp chất thải rắn STT Thông số Nồng độ tối đa cho phép (mg/l) A B1 B2 1 BOD5 (20 oC) 30 100 50 2 COD 50 400 300 3 Tổng nitơ 15 60 60 4 Amoni, tính theo N 5 25 25 Trong đó: Cột A quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn khi xả vào các nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Cột B1 quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn hoạt động trước ngày 01 tháng 01 năm 2010 khi xả vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; Cột B2 quy định nồng độ tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn xây dựng mới kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2010 khi xả vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Ngoài 04 thông số quy định tại Bảng 7, tùy theo yêu cầu và mục đích kiểm soát ô nhiễm, giá trị của các thông số ô nhiễm khác áp dụng theo quy định của QCVN 24: 2009/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp nhưng không áp dụng hệ số lưu lượng/dung tích nguồn tiếp nhận nước thải (Kq) và hệ số theo lưu lượng nguồn thải (Kf) để tính giá trị tối đa các thông số ô nhiễm trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn (Áp dụng Cmax = C). Quy chuẩn này quy định riêng cho nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn và thay thế việc áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:2005 về Nước thải công nghiệp - Tiêu chuẩn thải được ban hành kèm theo Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc bắt áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra, giám sát việc thực hiện Quy chuẩn này. Trường hợp các tiêu chuẩn quốc gia về phương pháp xác định viện dẫn trong Quy chuẩn này sửa đổi, bổ sung hoặc thay thế thì áp dụng theo tiêu chuẩn mới. II. MÔṬ SỐ KỸ THUÂṬ ĐO LƢỜNG CHẤT LƢƠṆG NƢỚC 1. Giới thiêụ chung Theo Chuẩn Quốc gia về Trung tâm Y tế dư ̣phòng (TTYTDP) tỉnh, thành phố trực thuôc̣ trung ương (giai đoaṇ 2008-2015), cán bộ của các Trung tâm Y tế dự phòng này có nhiệm vụ giám sát chất lượng nước theo quy định tại thông tư số 15/2006/TT-BYT ngày 30/11/2006 của Bộ trưởng Bộ Y tế về việc hướng dẫn kiểm tra , giám sát chất lươṇg nước và nhà tiêu hô ̣gia đình . Theo đó , TTYTDP cần kiểm tra định kỳ hàng 12 tháng đối với các nhà máy nước, trạm cấp nước tập trung cho cụm dân cư từ 500 người trở lên ; Kiểm tra định kỳ 6 tháng một lần đối với : các trạm cấp nước tập trung cho cụm dân cư dưới 500 người, các hình thức cấp nước hộ gia đình , nhà tiêu hộ gia đình. TTYTDP cũng cần thưc̣ hiêṇ công tác kiểm tra đột xuất trong môṭ số trường hợp như khi bắt đầu khai thác , sử dụng nguồn nước , khi nguồn nước được khai thác có nguy cơ ô nhiễm và khi có yêu cầu của các cơ quan chức năng . Về phạm vi kiểm tra và lấy mẫu xét nghiệm: TTYTDP kiểm tra định kỳ tình trạng vệ sinh chung 100% số nhà máy nước, trạm cấp nước tập trung, các hình thức cấp nước hộ gia đình và nhà tiêu hộ gia đình trên địa bàn; và l ấy mẫu nước làm xét nghiệm 100% số nhà máy nước, trạm cấp nước tập trung. Tỷ lệ lấy mẫu nước làm xét nghiệm đối với các hình thức cấp nước hộ gia đình dựa vào kế hoạch và điều kiện thực tế của từng địa phương. Ngoài ra, TTYTDP tỉnh/thành phố cũng thực hiện kiểm tra đột xuất tình trạng vệ sinh chung và lấy mẫu nước làm xét nghiệm của nhà máy nước, trạm cấp nước tập trung hoặc các hình thức cấp nước hộ gia đình được kiểm tra. Mục này sẽ giới thiệu với sinh viên kỹ thuật đo lường một số chỉ số vật lý , hoá học và sinh hoc̣ cơ bản trong giám sát chất lươṇg nước . Sinh viên se ̃có cơ hôị thưc̣ hành môṭ số kỹ thuật này trong phòng thí nghiệm để sinh viên làm quen với các bước của các quy trình phân tích mâũ , đánh giá kết quả thí nghiêṃ và rèn luyêṇ tác phong cẩn thâṇ , tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm các mẫu m ôi trường nước . Để nắm rõ phương pháp xác điṇh toàn bô ̣các chỉ số đo lường chất lươṇg nước ăn uống , sinh hoaṭ, hay nước thải , tác giả khuyến khích sinh viên đọc thêm các tiêu chuẩn quy định phương pháp xác điṇh các chỉ số này. Ngoài ra , sinh viên cũng cần tham khảo thêm tiêu chuẩn TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3) để nắm được những hướng dẫn chung về các việc cần làm khi lấy mẫu , bảo quản và vận chuyển mẫu nước . Những hướng dâñ trong tiêu chuẩn nà y đăc̣ biêṭ thích hơp̣ khi không thể phân tích mâũ (mâũ đơn hoăc̣ mâũ tổ hơp̣) tại hiện trường mà phải vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích . Trước khi thưc̣ hiêṇ các bài tâp̣ trong phòng thí nghiêṃ , sinh viên cần đoc̣ tr ước bài này và tham khảo thêm các tài liệu liên quan để nắm vững các kiến thức lý thuyết cần thiết về bài thí nghiêṃ. Sinh viên cũng cần tìm hiểu các thiết bi ̣ cần thiết sử duṇg trong buổi thưc̣ hành . Nếu thưc̣ hành theo nhóm thì các nhóm sinh viên cũng cần có kế hoạch phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên của nhóm . Trong quá trình thưc̣ hiêṇ thí nghiêṃ, sinh viên cần ghi chép các bước tiến hành , những kết quả thu đươc̣ và những nhận xét bình luận. Sau khi buổi thưc hành kỹ thuâṭ đo lươṇg môṭ số chỉ tiêu về chất lươṇg nước , sinh viên cần viết bản báo cáo thí nghiêṃ với các phần chính như : trang bìa (ghi tên trường , môn hoc̣, tên của bài thí nghiêṃ , ngày thí nghiệm , điạ điểm, họ tên các thành viên trong nhóm ), mục tiêu bài thí nghiệm , cơ sở lý thuyết liên quan, mô tả tóm tắt quy trình thưc̣ hiêṇ thí nghiêṃ , kết quả thu đươc̣ , bàn luận về kết quả thí nghiệm, kết luâṇ và khuyến nghị (nếu có), tài liệu tham khảo, phụ lục 2. Kỹ thuật xác định độ pH trong nƣớc 2.1. Mục đích Phương pháp này nhằm xác định độ pH của nước (còn gọi là độ axit hay độ chua của nước). Sau khi thưc̣ hành xác điṇh chỉ tiêu này, sinh viên cần trình bày đươc̣ nguyên tắc và phương pháp xác điṇh đô ̣pH của nước, cũng như thực hiện được các thao tác kỹ 13 thuâṭ xác điṇh đô ̣pH của mâũ nước taị phòng thí nghiêṃ . Sinh viên hoc̣ cách nhâṇ điṇh kết quả, rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm. 2.2. Cơ sở lý thuyết pH là độ axit hay độ chua của nước. Giá trị pH của nước cất bằng 7 và khi nước chứa nhiều ion H+, thì pH có giá trị nhỏ hơn 7 (nước có tính axít ) và ngược lại, khi nước có nhiều OH- thì giá trị pH lớn hơn 7 (nước có tính kiềm ). Độ pH có ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường của các sinh vật nước. pH là môṭ trong các chỉ số quan troṇg trong giám sát chất lươṇg nước vì s ự thay đổi pH của nước thường liên quan tới sự có mặt của các hoá chất axit hoặc kiềm, sự phân huỷ chất hữu cơ, sự hoà tan của một số anion SO-24, NO-3, v.v... Độ pH của nước có thể xác định bằng phương pháp điện hoá, chuẩn độ hoặc các loại thuốc thử khác nhau. Để nắm rõ phương pháp xác định độ pH của nước , sinh viên nên tham khảo bản toàn văn Tiêu chuẩn Viêṭ Nam TCVN 6492: 1999 hoăc̣ ISO 10523:1994 về Chất lươṇg nước – xác định pH . Mục này mô tả môṭ số nôị dung chính của TCVN 6492:1999 về xác điṇh pH áp dụng cho mọi loại mẫu nước và nước thải có pH từ 3 đến 10. Lưu ý khi xác điṇh pH cho mâũ nước : nhiệt độ, một vài loại khí và chất hữu cơ gây cản trở khi đo pH. Huyền phù trong mẫu có thể gây sai số nghiêm trọng. Phải đợi cho đến khi chất lơ lửng lắng đọng hết rồi mới được nhúng điện cực vào phần dung dịch trong. Có thể dùng siêu lọc. Nước cống và một vài loại nước mặt có nguy cơ lớn làm bẩn điện cực hoặc ô nhiễm các màng do dầu mỡ. 2.3. Các bước thực hiện thí nghiệm Thiết bị dụng cụ cần thiết Thiết bị dụng cụ cần thiết để xác định độ pH của nước gồm: (1) bình mẫu, dung tích tối thiểu 500 ml, đáy bằng và làm bằng thuỷ tinh kiềm thấp, thí dụ bosilicat. Các bình bằng chất dẻo phải không thấm khí. (2) Nhiệt kế, thang chia đến 0,50C. (3) pH - mét, với điện trở đầu vào lớn hơn 1012  , có bộ phận bù trừ nhiệt độ và điều chỉnh độ dốc theo milivôn trên đơn vị pH. PH-mét có khả năng đọc được đến 0,01 đơn vị pH hoặc tốt hơn (4) Điện cực thuỷ tinh và điện cực so sánh. Điện cực thuỷ tinh phải có điện thế Zêrô volt khoảng pH = 6,5 và pH = 7,5, dùng điện cực so sánh tương tự như điện cực so sánh bên cạnh màng thuỷ tinh (hệ điện cực đối xứng) Điện trở của điện cực thuỷ tinh Rm phải nhỏ hơn 109 .Bình đo có thể là loại tổ hợp điện cực (nghĩa là mạch đo một que đo). Lấy mẫu Giá trị pH có thể thay đổi nhanh chóng do các quá trình hoá học, vật lý, sinh học trong mẫu nước. Do đó, cần đo pH càng sớm càng tốt, không để quá 6 giờ sau khi lấy mẫu (xem ISO 5667-3).Nếu cần thì nối ống mềm từ vòi nước đến đáy bình lấy mẫu và cho nước vào bình từ dưới lên. Cũng có thể tráng bình bằng nước sẽ lấy mẫu rồi nhúng nó vào mẫu nước, nạp đầy nước, tránh xoáy mạnh. Đuổi hết bọt khí khỏi mẫu bằng cách lắc nhẹ rồi đậy bình lại. Phân tích ngay nếu như có thể được, không để lâu quá 24 giờ sau khi lấy mẫu. Tránh thay đổi nhiệt độ và trao đổi khí với khí quyển. Viêc̣ lấy mâũ có thể được thực hiện bởi cán bộ của phòng thí nghiệm . Cách tiến hành 14 Chuẩn bi :̣ đo nhiệt độ của dung dịch đệm. Đặt núm điều chỉnh nhiệt độ trên pH-mét. Quan sát điểm đẳng thế. Nếu có thể thì dung dịch đệm và mẫu có cùng nhiệt độ. Chuẩn hoá và đo trực tiếp: đo nhiệt độ của mẫu nước và đặt núm điều chỉnh nhiệt độ trên pH - mét theo chỉ dẫn của hãng sản xuất. Rửa điện cực bằng nước và bằng mẫu rồi nhúng nó vào trong mẫu. Lắc nhẹ dung dịch và đọc giá trị pH khi không khuấy. Tráng điện cực bằng nước và nhúng nó vào nước để loại hết các vết của mẫu hoặc dung dịch đệm. Rửa điện cực bằng nước và nhúng nó vào dung dịch đệm D. Lắc tròn và nhẹ dung dịch và để cho dung dịch tiếp xúc hết với điện cực (khi đọc không khuấy). Đặc điểm không cho pH-mét khi đo dung dịch D. Phần bù điểm không phải là  pH  0,5. Nếu không làm được điều đó thì một trong các điện cực bị hỏng. Tráng điện cực bằng nước và nhúng vào đệm C hoặc F. Lắc tròn dung dịch và đọc giá trị pH khi không khuấy. Điều chỉnh hệ số độ dốc (nút "slop") để đọc giá trị pH sao cho đúng với giá trị của C hoặc F ở nhiệt độ đã chọn. (Đối với khoảng cho phép của hệ số độ dốc, xem bảng A.1). Lặp lại cả hai bước chuẩn hoá đến khi không có sự biến động. Các dung dịch đệm B, C, F hoặc I cần được chọn để sao cho pH mẫu nước nằm trong khoảng các đệm đã dùng. Báo cáo kết quả xác điṇh giá tri ̣ pH của mâũ nước cần phải có những thông tin sau : trích dẫn tiêu chuẩn TCVN 6492 – 1999; nhận dạng mẫu, địa điểm, thời gian, phương pháp lấy mẫu và khoảng thời gian từ lấy mẫu đến phân tích; báo cáo kết quả pH đến hai số sau dấu phẩy và báo cáo nhiệt độ thực hiện phép đo . Ví dụ pH 7,25; đo ở 18,5 0C. pH 6,34; đo ở 16,40C trong phòng thí nghiệm 2 giờ sau khi lấy mẫu; những sai lệch khỏi phương pháp này và mọi tình huống có thể ảnh hưởng đến kết quả; đối với nước mưa cần nói rõ thời gian thu thập mẫu. 3. Xác định độ kiềm trong nƣớc sinh hoạt 3.1. Mục đích Phương pháp này giúp xác đô ̣kiềm trong nước sinh hoaṭ . Sau khi thưc̣ hành xác điṇh chỉ tiêu này , sinh viên cần trình bày đươc̣ nguyên tắc và phương pháp xá c điṇh đô ̣ kiềm trong nước sinh hoaṭ , cũng như thực hiện được các thao tác kỹ thuật xác định độ kiềm bằng phương pháp chuẩn đô ̣ngươc̣ taị phòng thí nghiêṃ . Sinh viên hoc̣ cách nhâṇ điṇh kết quả , rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm. Nôị dung của phương pháp xác điṇh đô ̣ kiềm của nước sinh hoaṭ đươc̣ trình bày dưới đây là dưạ vào Thường quy kỹ thuâṭ YHLD -VSMT-SKTH của Viện Y học lao đôṇg và vê ̣sinh môi trường (2002). 3.2. Cơ sở lý thuyết Độ kiềm trong nước là khả năng trung hòa axit của nước. Đối với nước thiên nhiên, độ kiềm chủ yếu gây ra do các ion cacbonat, bicacbonat, hydroxit. Cũng có thể do các ion borat, photphat, silicat... nhưng trong nước thiên nhiên hàm lượng các ion này thường không đáng kể. Độ kiềm là chỉ tiêu được quan tâm nhiều trong tưới tiêu và xử lý nước Độ kiềm được biểu thị bằng số ml đương lượng gam axit tiêu tốn ứng với một lít nước. 3.3. Các bước thực hiện thí nghiệm Nguyên tắc 15 Dựa vào phản ứng trung hoà của các ion kiềm trong nước với axit chuẩn. Dùng chỉ thị màu hay đo pH để xác định điểm tương đương. Ảnh hưởng bởi : xà phòng, dầu hoả, cặn lơ lửng gây khó nhận biết điểm tương đương, nên dùng máy đo pH. Dụng cụ - thiết bị  Pipet, Buret  Cốc thủy tinh 100ml  Bình tam giác 250ml  Máy đo pH Hoá chất  Dung dịch chuẩn axit H2SO4 0,1N hay HCl 0,1N: 2,8ml axit H2SO4 đậm đặc (d = 1,84) hay 8,3ml HCl đậm đặc pha thành 1 lít. Chuẩn lại bằng dung dịch NaOH 0,1N  Dung dịch chỉ thị metyl da cam 0,5%  Dung dịch phenolphtalein 0,5% Tiến hành Độ kiềm tự do: Lấy chính xác 100ml nước kiểm nghiệm vào bình nón 250ml, thêm vài giọt chỉ thị phenolphtalein, nếu nước có màu hồng, chuẩn bằng dung dịch axit đến mất màu. Ghi số ml dung dịch axit chuẩn độ (Vml). Nếu dùng máy đo pH thì kết thúc ở pH 8,3. Độ kiềm toàn phần: Lấy chính xác 100ml nước kiểm nghiệm vào bình nón dung tích 250ml, thêm 2 giọt chỉ thị metyl da cam. Chuẩn bằng dung dịch axit chuyển từ màu vàng sang hồng vàng. Nếu dùng máy đo pH thì kết thúc ở pH 4,5. Chú ý: Nước kiểm nghiệm không được pha loãng hay cô đặc, không lọc trước khi kiểm nghiệm Tính kết quả n x 0,1 x 50 x 1000 Độ kiềm tính ra mg CaCO3/l = 100 Trong đó: n: số ml dung dịch axit đã chuẩn hết 0.1: nồng độ đương lượng của axit 50: đương lượng gam của CaCO3 Nhận định kết quả Độ kiềm được phản ánh qua chỉ số pH và liên quan đến độ cứng một cách tỉ lệ thuận. Nói chung, trong nước thiên nhiên độ kiềm thường không cao quá 200mg CaCO3/lít, với nước khoáng thì độ kiềm có thể đạt cao hơn. 4. Kỹ thuật xác định độ cứng toàn phần của nƣớc bằng chuẩn đô ̣edta 4.1. Mục đích Phương pháp này giúp xác điṇh tổng canxi và magiê trong nước. Sinh viên thưc̣ hiêṇ xét ngh iêṃ này nhằm hiểu rõ được ý nghĩa , nguyên tắc và qui trình xác định tổng 16 canxi và magiê trong mẫu nước bằng chuẩn đô ̣edta. Sinh viên học cách thao tác chính xác kỹ thuật xác định độ chứng bằng phương pháp chuẩn độ tại phòng thí n ghiêṃ, nhâṇ điṇh kết quả , rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm. Nôị dung của phương pháp xác điṇh đô ̣cứng toàn phần bằng chuẩn đô ̣edta trình bày dưới đây được dựa vào Thường quy kỹ thuâṭ YHLD-VSMT-SKTH của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2002). 4.2. Cơ sở lý thuyết Độ cứng của nước gây ra do sự có mặt của ion Ca2+ và Mg2+ là chủ yếu, ngoài ra còn do các ion đa hoá trị khác. Độ cứng có hai loại gồm cứng cacbonat và cứng không cacbonat. Độ cứng của nước có liên quan chặt chẽ tới độ kiềm của nước và t ương tự độ kiềm, độ cứng của nước cũng được biểu thị bằng lượng CaCO3 tương ứng hoăc̣ bằng đô ̣Đức . Tiêu chuẩn cho phép dùng cho nước ăn uống (QCVN 01:2009/BYT ngày 17/6/dung dịch Trilon B 0,02N). 4.3. Các bước thực hiện thí nghiệm Nguyên tắc Tại pH = 10  0,2; ion Ca2+, Mg2+ tạo phức với chỉ thị màu eriocrom T đen có màu đỏ rượu. EDTA tạo phức bền hơn với Ca2+ và Mg2+ nên chiếm Ca2+, Mg2+ của phức trên. Khi phản ứng kết thúc, màu dung dịch chuyển từ màu đỏ rượu sang màu xanh lơ. Ảnh hưởng: ion sắt, mangan khi hàm lượng lớn thì cần loại bỏ bằng cách thêm 5ml Trietanolamin trước khi chuẩn độ. Có thể khi thêm dung dịch đệm vào, pH của dung dịch tăng gây kết tủa, khắc phục bằng cách pha loãng dung dịch mẫu hoăc̣ xác định sơ bộ độ cứng trước, sau đó thêm khoảng 90% dung dịch chuẩn độ rồi mới thêm dung dịch đệm để tiến hành chuẩn độ tiếp, hoăc̣ axit hoá mẫu để đuổi CO2 trước khi chỉnh pH bằng dung dịch đệm. Lượng axit thêm vào tính theo độ kiềm của mẫu Dụng cụ - thiết bị cần thiết  Pipet loại 5ml  Buret  Bình định mức 25ml, 200ml, 1000ml  Cốc thủy tinh 100ml  Bình tam giác 125ml Hoá chất cần thiết  Dung dịch chuẩn Trilon B 0,1N: Cân chính xác 18,6g Trilon B pha trong nước cất vừa đủ 1000ml. Chuẩn lại bằng dung dịch Canxi chuẩn 0,1N  Dung dịch chuẩn Trilon B 0,02N: Lấy chính xác 200ml dung dịch trên pha loãng thành 1000ml với nước cất. Trước khi làm cần chuẩn lại với dung dịch Canxi chuẩn  Dung dịch Canxi chuẩn 1ml = 1mg CaCO3: Cân 1g bột CaCO3 hoà tan trong dung dịch HCl 1:1 đến tan hết. Thêm 200ml nước cất và đun sôi trong vài phút để đuổi hết CO2. Làm lạnh, điều chỉnh pH đến trung tính bằng dung dịch 17 NH4OH3N hay dung dịch HCl 1:1 với chỉ thị metyl da cam. Thêm nước cất vừa đủ 1 lít. 1 ml dung dịch này tương đương 1ml dung dịch Trilon B 0,02N  Dung dịch đệm pH = 10: Hoà tan 16,9g NH4Cl trong 143ml NH4OH đậm đặc, thêm 1,25g muối Mg của EDTA. Thêm nước vừa đủ 250ml. Nếu không có sẵn muối Mg của EDTA điều chế bằng cách hoà tan 1,17 g Trilon B và 780mg MgSO4 trong 50ml nước cất. Chuyển dung dịch này vào dung dịch có 16,9g NH4Cl và 143ml NH4OH đậm đặc. Thêm nước cất vừa đủ 250ml. Dung dịch này làm phân biệt màu tại điểm kết thúc rõ hơn  Dung dịch chỉ thị màu Eriocrom T đen: Hoà tan 0,5g chỉ thị trong 100g trietanolamin (nếu không có trietanolamin có thể thay thế bằng cách pha như sau: 0,3g Eriocrom T đen, đệm amoniac 5ml, cồn 900 vừa đủ 100ml). Tiến hành Lấy 25ml mẫu nước (nếu độ cứng cao thì đong lượng mẫu ít hơn rồi pha loãng thành 25ml). Thêm 2,5ml dung dịch đệm, 3 - 4 giọt dung dịch chỉ thị lắc đều. Chuẩn độ bằng dung dịch Trilon B 0,02N. Tại điểm kết thúc màu chuyển hẳn từ đỏ rượu sang xanh lơ. Tính kết quả Theo CaCO3 = V x 1000/ ml mẫu (mg/l). 1ml dung dịch EDTA 0,02N = 1mg CaCO3. Theo độ Đức = V x 1,1235; Trong đó: V: thể tích dung dịch chuẩn Trilon B 0,02N phản ứng. Nhận định kết quả Mẫu nước có độ cứng tính theo CaCO3 > 150mg/l tương đương 8,40 Đức là nước cứng Hàm lượng CaCO3 > 300mg/l tương đương 16,80 Đức là nước rất cứng. 5. Kỹ thuật xác định chỉ tiêu tổng chất rắn hoà tan (TDS) 5.1. Mục đích Sinh viên thưc̣ hiêṇ xét nghiêṃ này nhằm hiểu rõ được ý nghĩa và qui trình xác định tổng chất rắn hòa tan trong mẫu nước thải bằng phương pháp khối lượng . Sinh viên có cơ hội thực hiện các bước của quy trình xác định này cũng như nhận định kết quả xét nghiệm, rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm. Nôị dung của phương pháp xét nghiêṃ tổng chất rắn hoà tan trình bày dưới đây đươc̣ dưạ vào Thường quy kỹ thuâṭ YHLD-VSMT-SKTH của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2002). 5.2. Cơ sở lý thuyết Tổng chất rắn hòa tan - Total Dissolved Solids (TDS) là tổng số các ion mang điện tích (khoáng chất, muối hoặc kim loại ) tồn tại trong một thể tích nước nhất định thường được biểu thị bằng mg/lít hoặc ppm (phần nghìn). Tổng chất rắn hòa tan thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch của nguồn nước. TDS trong mẫu nước được xác định bằng cách lọc một thể tích chính xác mẫu nước thải qua giấy lọc, phần nước trong thu được sau khi sau khi lọc mẫu được cho bay hơi cách thủy thu được phần cặn còn lại sau bay hơi. Khối lượng cặn này chính là lượng cặn 18 hòa tan tổng số có trong thể tích nước lấy phân tích ban đầu, qui ra hàm lượng cặn lơ lửng trong 1 lít nước mẫu. 5.3. Các bước thực hiện Lấy mẫu và bảo quản mẫu Lấy mẫu nước theo nguyên tắc chung . Mẫu chứa trong chai thủy tinh cần phân tích càng sớm càng tốt. Bảo quản mẫu như mangan và sắt trong phụ lục của TCVN. Thể tích mẫu tối thiểu là 500 ml. Dụng cụ và hoá chất - Tủ sấy - Cân phân tích, độ chính xác 0,1 mg - Bếp cách thủy - Bình hút ẩm - Phễu lọc - Giấy lọc không tro Cách tiến hành Lấy một thể tích nước nghiên cứu từ 100 – 250 ml đem lọc. Phần nước lọc được cho vào một bát sứ đã sấy đến khối lượng không đổi và cân trước có khối lượng p, cho bay hơi trên nồi cách thuỷ rồi sấy ở nhiệt độ 103 – 1050C đến khối lượng không đổi. Để nguội ở bình hút ẩm. Cân bát có cặn được khối lượng p’. Cân ngay sau khi nguội càng sớm càng tốt. Tính kết quả Cặn hoà tan tổng số Y tính ra mg/l, theo công thức (p’ - p) * 1000 Y = V Trong đó: p’ - Khối lượng chén có cặn p - Khối lượng chén không có cặn V - Số ml nước lấy để phân tích Nhận định kết quả Theo các qui định hiện hành của WHO, US EPA và Việt nam, TDS không được vượt quá 1000 mg/l đối với nước ăn uống, sinh hoạt. TDS càng nhỏ chứng tỏ nước càng tinh khiết, tuy nhiên nguồn nước có TDS cao chưa chắc đã là không an toàn vì nó có thể chứa nhiều ion có lợi cho sức khỏe. Vì vậy, các loại nước khoáng thường không bị giới hạn về TDS. Các nguyên nhân gây ra sai số bao gồm : nhiệt độ sấy bát sứ cách thủy trước khi lọc mẫu và sau khi lọc mẫu khác nhau có thể gây sai số dương hoặc âm trong kết quả . Ngoài ra b át sứ không được sấy đến khối lượng không đổi, do vậy khi cân khối lượng bát sẽ thay đổi liên tục cũng là nguyên nhân gây sai số dương hoặc âm trong kết quả. 19 6. Kỹ thuâṭ xác định DO, BOD và COD 6.1. Mục đích Hoạt động này g iúp sinh viên hiểu rõ bản chất của các chỉ tiêu DO , BOD, COD trong đánh giá chất lươṇg nước và mối liên quan của các chỉ tiêu này . Bài thực hành giúp sinh viên xác định các chỉ tiêu DO , BOD và COD trong mâũ nước thải . Sinh viên có cơ hôị thưc̣ hiêṇ các bước của quy trình phân tích , đánh giá kết quả phân tích và qua đó cũng rèn luyêṇ tác phong cẩn thâṇ , tỉ mỉ và tính trung thực trong xét n ghiêṃ. Nôị dung của các phương pháp trình bày dưới đây đươc̣ dưạ vào Thường quy kỹ thuâṭ YHLD-VSMT-SKTH của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2002). 6.2. Cơ sở lý thuyết DO (nồng đô ̣ôxy hoà tan) là lượng ôxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật sống trong nước như cá , lưỡng cư, động thực vật thuỷ sinh , côn trùng v.v. DO cũng là yếu tố quyết điṇh quá trình phân huỷ sinh hoc̣ các chất hữu cơ theo phương thức háo khí (tạo ra các sản phẩm không đôc̣ haị ) hay yếm khí (thường taọ ra các sản phẩm độc hại). DO thường được tạo ra do sự hoà tan ôxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ ôxy hoà tan trong nước thường nằm trong khoảng 8-10 ppm. Tuy nhiên, nồng độ này thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, lươṇg ôxy khu sự phân huỷ các chất hữu cơ, sự quang hợp của tảo, ôxy hao huṭ do sư ̣hô hấp của đôṇg thưc̣ vâṭ sông trong nước v.v. Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật sống trong nước giảm hoạt động hoặc thậm chí có thể bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá cường đô ̣nước thải cũng như sự ô nhiễm nước của các thủy vực. BOD (nhu cầu oxy sinh hoc̣ hay cò n goị là nhu cầu ôxy sinh hoá ) là lượng ôxy cần thiết để vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ theo phản ứng . Trong môi trường nước, khi quá trình ôxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng ôxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD là chỉ tiêu duy nhất các điṇh l ượng chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật. Đây là môṭ chỉ tiêu quan troṇg đánh giá tính chất nước thải sinh hoaṭ , nước thải công nghiệp; là cơ sở để chọn phương pháp xử lý , xác định kích thước của những thiết bi ̣ và để đánh giá hiêụ quả của từng đơn vi ̣ trong hê ̣thống xử lý nước thải. COD là lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật. Toàn bộ lượng ôxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ ôxy hoà tan trong nước (DO). Do đó, nếu nhu cầu ôxy hoá học và ôxy sinh học cao thì sẽ làm giảm nồng độ ôxy hoà tan trong nước, có hại cho sinh vật sống trong nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nông nghiệp là các tác nhân làm gia tăng giá trị BOD và COD của môi trường nước. 6.3. Các bước thực hiện thí nghiệm Ở hoạt động này , sinh viên se ̃đươc̣ thưc̣ hàn h xác điṇh các giá tri ̣ DO , BOD và COD của các mẫu nước thải (có thể do sinh viên tự lấy mẫu nước thải ở hộ gia đình hoặc lấy 20 mâũ nước ở môṭ số con sông ở Hà Nôị như sông Tô Lic̣h , sông Kim Ngưu , hoăc̣ ở hồ Giảng Võ, Hồ Tây v.v.). Qua đó, sinh viên se ̃có đánh giá thưc̣ tế về mức đô ̣ô nhiêm̃ của nước thải trên địa bàn , hiểu rõ hơn ý nghiã của các thông số DO, BOD và COD cũng như có thể thao tác được xét nghiệm này và hiểu rõ các yếu tố ả nh hưởng tới kết quả phân tích. 6.3.1. Xác định chỉ số DO bằng phương pháp Winkler Nguyên tắc: Dung dịch MnCl2 trong môi trường kiềm sẽ tạo thành hydroxyt Mn 2+ ; ôxy hoà tan trong nước tác dụng với Mn2+ tạo thành Mn4+. Trong môi trường axit, Mn 4+ phản ứng với thuốc thử KI và giải phóng ra I2. Chuẩn độ I2 bằng dung dịch chuẩn độ Natrithiosulfat. Từ lượng I2 giải phóng ra suy ra hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu nước ban đầu. Yếu tố cản trở: Hàm lượng Nitrit cao, Fe2+, Fe3+, sulfat, thiosulfat gây cản trở khi xác định. Ngoài ra, hàm lượng chất hữu cơ cao sẽ làm sai kết quả. Hoá chất và dụng cụ - Dung dịch A: NaOH và KI. Cách pha: NaOH: 33 gam KI: 10 gam Nước cất vừa đủ 100 ml - Dung dịch B: Mangan Clorua 50%. Cách pha: MnCl2: 44 gam Nước cất vừa đủ 100 ml - Axit HCl, d = 1,18 - Dung dịch Natri thiosulfat 0,1N - Dung dịch hồ tinh bột 1% - Chai Winkler hoặc chai nút mài 250ml - Bình nón, pipet, buret Tiến hành Cho nước xét nghiệm chảy từ từ vào miệng chai Winkler cầm hơi nghiêng, không được làm nước sủi bọt trong chai. Cho nước vào đầy tới miệng chai. Cố định ôxy hoà tan bằng hai dung dịch: Dung dịch A: 2ml Dung dịch B: 2ml Có thể đưa thuốc thử xuống tận đáy chai Winkler. Đậy nút, lắc đều, để yên cho tủa lắng (30phút); Cho thêm 2 - 3ml axit Clohydric đặc, lắc đều cho tan tủa; Sau đó chuyển sang bình nón. Cho thêm 1ml hồ tinh bột; Chuẩn độ bằng dung dịch Natrithiosulfat 0,1N cho đến khi mất màu. Ghi số (n) ml Natrithiosulfat đã tiêu thụ. Tính kết quả 21 Nồng độ ôxy hoà tan trong nước tính ra mg/l theo công thức sau: n x 8 x N x 1000 X = V - V1 Trong đó : n - Số ml Natri thiosulfat tiêu thụ 8 - Đượng lượng gam ôxy N - Nồng độ đượng lượng của dung dịch Natri thiosulfat 1000 - Tính ra trong 1 lít V - Thể tích chai Winkler V1- Thể tích thuốc thử (ở đây là 4ml) Ghi chú: Xét nghiệm ôxy hoà tan có thể phải cố định ôxy bằng hai dung dịch kiềm KI và MnCl2 ngay tại lúc lấy mẫu rồi đem về phòng xét nghiệm làm tiếp các bước sau Nếu không có chai Winkler có thể dùng chai nút mài có thể tích 250ml. Khi chuẩn độ lấy ra 100 ml chuyển sang bình nón rồi chuẩn độ bằng Natri thiosulfat. Công thức tính như sau: n x 8 x N x 1000 X = 100 Ngoài phương pháp Winkler trên đây , sinh viên có thể xác định chỉ số DO bằng đo máy, sử dụng điện cực màng. Cách đo đươc̣ thưc̣ hiêṇ theo tài liệu hướng dẫn sử dụng máy. 6.3.2. Xác định chỉ số BOD Chỉ tiêu BOD được xác định bằng cách đo đạc lượng oxy mà vi sinh vâṭ tiêu thu ̣trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ (thường ủ trong phòng thí nghiêṃ trong thời gian 5 ngày và ở nhiệt độ 200C) để tạo thành CO 2 và H 2O. Chỉ số này thường được viết là BOD5 (20 0 C). Để đảm bảo chất lượng phân tích cần đảm bảo các yêu cầu sau đây : (1) các mẫu nước phải được bảo quản tránh không cho tiếp xúc với không khí để ngăn cản ôxy trong không khí hoà tan vào nước khi hàm lươṇg ôxy hoà tan trong mâũ nước giảm theo thời g ian; (2) Vi sinh vâṭ bổ sung vào trong mâũ ; và (3) Vì thí nghiệm xác điṇh giá tri ̣ BOD áp duṇg quá trình sinh hoc̣ nên cần khống chế điều kiêṇ môi trường thích hợp cho sự sinh trưởng của các vi sinh vật (giữ nhiêṭ đô ̣tiêu chu ẩn, pH và điều kiêṇ thẩm thấu thích hơp̣ ) cũng như loại bỏ khỏi mẫu nước các chất độc hại đối với vi sinh vâṭ. Các chất dinh dưỡng cần thiết như N , P và các yếu tố vi lươṇg cần đươc̣ bổ sung vào mâũ nước. Chỉ tiêu BOD đ ược xác định bằng cách phân tích trực tiếp hàm lượng ôxy hoà tan trong nước (nếu hàm lươṇg chất hữu cơ trong mâũ nước thấp), hoăc̣ phân tích gián tiếp hàm lượng ôxy hoà tan trong mẫu nước đã pha loãng (nếu mâũ nước có hàm lươṇg 22 chất hữu cơ cao). Đối với các mẫu nước có hàm lượng chất hữu cơ dưới 7 mg/L (ví dụ nước ở các con sông , hồ tiếp nhâṇ ít nguồn thải ) thì sinh viên chỉ cần sục khí để đạt ôxy baõ hoà thích hơp̣ lúc bắt đầu thí ng hiêṃ. Đối với trường hợp phân tích trực tiếp thì sinh viên cần chuẩn bị hai hoặc nhiều chai BOD đừng đầy mẫu nước : môṭ chai dùng để phân tích ngay hàm lượng ôxy hoà tan (viết tắt là DO 0) và những chai mẫu còn lại được ủ trong 5 ngày ở nhiệt độ 200C trong phòng thí nghiêṃ . Sau 5 ngày, sinh viên quay laị phòng thí nghiêṃ và đo hàm lươṇg ôxy hoà tan còn laị (DO5). Nhu cầu ôxy sinh hoá đươc̣ tính như sau : BOD5 = DO0 – DO5. Phương pháp này không pha loãng hay biến đổi mâũ nước nên kết quả thu đươc̣ trong phòng thí nghiêṃ gần như tương tư ̣với kết quả đo ở trong môi trường tư ̣nhiên. Phương pháp pha loañg để xác điṇh giá tri ̣ BOD của mâũ nước dưạ trên cơ sở tốc đô ̣ phân huỷ sin h hoá chất hữu cơ tỷ lê ̣thuâṇ với lươṇg chất hữu cơ chưa bi ̣ ôxy hoá tồn tại ở một thời điểm thí nghiệm nào đo. Thông thường nếu mâũ nước lấy từ nguồn nước thải công nghiệp , nông nghiêp̣ hay sinh hoaṭ thường có giá tri ̣ BO D5 rất cao nên trong phòng thí nghiệm mẫu cần được pha loãng nhiều lần do khả năng hoà tan giới hạn của ôxy trong nước . Thông thường trong phòng thí nghiêṃ , nước dùng để pha loañg là nước tổng hơp̣ , điều chế từ nước cất hoă ̣ c nước đa ̃khử khoáng và chứa tất cả những chất chủ yếu để xác điṇh BOD trừ vi sinh vâṭ cần thiết . Độ pH của nước pha loãng thường nằm trong khoảng 6,5 đến 8,5. Ngoài ra , để đưa thêm vi sinh vật vào mẫu , thông thường dùng 2 mL nước thải sinh hoaṭ (ví dụ nước lấy ở cống nước thải ) cho môṭ lít nước pha loañg . Nước pha loañg cần đươc̣ suc̣ khí đến khi baõ hoà ôxy thì mới đươc̣ sử duṇg trong thí nghiêṃ này. 6.2.3. Xác định chỉ số COD Nhu cầu ôxy về hoá học biểu thị lượng chất hữu cơ trong nước có thể ôxy hoá bằng hoá học khi sử dụng chất ôxy hoá mạnh là Kali dicromat (K2Cr2O7). Nguyên tắc: Các chất hữu cơ có trong mẫu nước tác dụng với hỗn hợp cromat và axit sulfuric ở nhiệt độ cao. Đun mẫu thử với thuốc thử trong ống sinh hàn hồi lưu và chuẩn độ lượng dicromat dư bằng sắt amoni sulfat sẽ xác định được lượng dicromat đã tiêu thụ để ôxy hoá các chất hữu cơ. Các ion cản trở và cách khử: Để ôxy hoá hoàn toàn khi trong nước có mặt nhiều chất hữu cơ mạch thẳng, các hydrocacbon thơm, các pyridin, pyridinmin khó bị ôxy hoá, cần phải có chất xúc tác tham gia. Nếu cho bạc sulfat Ag2SO4 làm xúc tác, 85 đến 90 % các chất trên được ôxy hoá. Nếu có nhiều ion clorua (Cl-) sẽ làm tăng tiêu thụ ôxy. Thêm chất xúc tác bạc sulfat sẽ loại được ion Clorua do tạo kết tủa AgCl. Tạo kết tủa AgCl sẽ không đưa vào hệ số hiệu chỉnh, ngược lại khi không cho kết tủa trước ion clorua thì phải trừ vào kết quả 1mg clorua 0,23mg ôxy. Dụng cụ: Buret, Pipet, Bình nón, bình cầu, ống sinh hàn hồi lưu. Hoá chất  Dung dịch Kali dicromat 0,25 N chuẩn bị như sau: Sấy khô Kali dicromat (K2Cr207 ) ở 105 oC trong 2 giờ liền. Cân chính xác 12,259 g và hoà tan trong nước cất 2 lần, cho vào bình định mức dung tích 1000 ml, thêm nước cất đến vạch mức. 23  Dung dịch sắt amonisulfat 0,25 N ( Muối Mo ): Hoà tan 98 g sắt amoni sulfat Fe (NH4)2(SO4)2. 6H2O đã được làm khô trong bình hút ẩm một ngày, trong 20 ml axit sulfuric H2SO4 đặc (d = 1,84). Cho vào bình định mức dung tích 1000ml, thêm nước cất đến vạch mức.  Điều chỉnh lại dung dịch này dựa theo dung dịch Kali dicromat với chỉ thị mầu diphenylamin;  Chỉ thị diphenylamin 1% trong axit sulfuric đặc;  Bạc sulfat;  Thuỷ ngân sulfat; Tiến hành Cho một lượng mẫu vào bình cầu 500 ml sao cho hàm lượng chất hữu cơ từ 100 - 500 mg trong một lít. Nếu quá cao ( khoảng 100 mg/l trở lên ), lấy khoảng 10 ml nước thử rồi pha loãng bằng nước cất đến 100ml . Thêm 0,4 g thuỷ ngân sulfat HgSO4. Thêm 10 - 20 ml dung dịch Kali dicromat 0,25 N, thêm vào đó một lượng axit sulfuric đặc (gấp 3 lần số ml Kali dicromat ) từ từ từng lượng nhỏ, vừa lắc bình vừa làm lạnh dưới vòi nước. Rồi cho thêm vào chừng 2 g sulfat bạc Ag2SO4, cho mấy viên bi thuỷ tinh hoặc đá bọt vào bình. Lắp bình cầu vào ống sinh hàn, đun hồi lưu liên tục trong 2 giờ. Chuyển dung dịch từ bình cầu sang bình nón. Tráng bình cầu bằng nước cất, chuyển tất cả nước tráng rửa vào bình nón, pha loãng hỗn hợp đến 200 ml rồi dùng dung dịch chuẩn sắt amonisulfat với chỉ thị mầu Feroin hoặc diphenylamin để chuẩn độ luợng kali -dicromat đủ cho đến khi màu của dung dịch từ xanh lam sang mầu xanh lá cây nhạt. Làm song song một mẫu chứng với nước cất 2 lần như đã làm với mẫu nước thử. Tính kết quả Nhu cầu ôxy về hoá học là hàm lượng các chất hữu cơ (X) tính bằng mg/l theo công thức: (a - b) x 8 x N x 1000 X = V Trong đó : a - Số ml dung dịch sắt amoni sulfat tiêu tốn lúc chuẩn mẫu chứng b - Số ml dung dịch sắt amoni sulfat tiêu tốn lúc chuẩn mẫu thử 8 - Đượng lượng gam ôxy N - Nồng độ đượng lượng của dung dịch sắt amoni sulfat 1000 - Tính ra trong 1 lít V - Thể tích nước xét nghiệm 7. Kỹ thuật xác định tổng số coliforms và E. coli bằng phƣơng pháp MPN 7.1. Mục đích Sinh viên thưc̣ hiêṇ xét nghiêṃ này nhằm hiểu rõ được ý nghĩa và qui trình xác định tổng số coliforms và E. coli trong mẫu nước bằng phương pháp MPN. Sinh viên có cơ 24 hôị thực hiện các bước c ủa quy trình này cũng như nhâṇ điṇh kết quả xét nghiêṃ , rèn luyện tác phong cẩn thận , tỉ mỉ và tính trung thực trong xét nghiệm . Nôị dung của phương pháp xét nghiêṃ này đươc̣ trình bày theo Thường quy kỹ thuâṭ YHLD -VSMT- SKTH của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2002). 7.2. Cơ sở lý thuyết Nước ăn uống và sinh hoaṭ có thể bi ̣ nhiêm̃ các vi sinh vâṭ từ các nguồn khác nhau , trong đó có ô nhiêm̃ do phân người và phân đôṇg vâṭ . Các vi khuẩn coliform nói chung không gây bệnh, nhưng sự có mặt của chúng là tín hiệu cho thấy nước có thể bị phơi nhiểm phân người hay phân động vật. Sự có mặt của coliform trong nước được xem là một chỉ số về sự tinh khiết của nước. Tuy nhiên, sự hiện diện của coliform trong nước không hẳn có nghĩa là nước bị nhiễm phân do coliform có thể sống sót trong nước ấm. Chỉ khoảng 11% các vi khuẩn coliform tìm thấy trong phân người là vi khuẩn Escherichia coli (E. coli), vì thế, chỉ khi nào xét nghiệm thấy có vi khuẩn E. coli trong các vi khuẩn coliform thì mới có bằng chứng để phát biểu rằng mâũ nước bị phơi nhiễm phân. Đây đươc̣ xem là sinh vâṭ chỉ thi ̣ để đánh giá nguy cơ ô nhiêm̃ vi sinh vâṭ và ô nhiêm̃ phân của môṭ nguồn nước . E. coli là vi khuẩn sống cộng sinh chiếm ưu thế nhất trong hệ vi sinh vật đường ruột của người và động vật. Ngoài ra, khi có điều kiện thích hợp, một số nhóm E. coli có khả năng g ây độc tăng sinh mạnh, trở thành nguyên nhân quan trọng gây tiêu chảy trên người và gia súc. Khoảng 4% những người bị nhiễm E. coli mắc bệnh tiêu chảy. Việc sử dụng nguồn nước bị nhiễm khuẩn coliform và E. coli và các vi khuẩn đường ruột khác trong thời gian dài có nguy cơ gây ra các bệnh liên quan đến đường tiêu hóa và nhiều căn bệnh khác. Nước ăn uống, sinh hoạt bị ô nhiễm vi sinh vật đã và đang để lại gánh nặng bệnh tật rất lớn trong cộng đồng. Phương pháp thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở lên men đường lactose, sinh hơi ở 35 – 37oC/48 giờ của tổng số Coliforms và sinh indole từ tryptophan ở 42 – 440C của E. coli. Tính số lượng tổng số E. coli trên nhiều ống của nhiều nồng độ khác nhau với bảng chỉ số MPN. 7.3. Các bước thực hiện thí nghiệm Phương pháp lấy mẫu a) Dụng cụ: - Chai lấy mẫu vô khuẩn 1000mL, bông, cồn, lửa, kẹp, quang hoặc dụng cụ lấy mẫu ở độ sâu khác nhau. - Phích đá/hòm lạnh (nếu thời gian về đến phòng thí nghiệm > 2 giờ) b) Thao tác lấy mẫu nước sông, hồ ao, các nơi tích trữ khác: - Ghi nhãn, khử khuẩn miệng chai. - Thao tác lấy nước phụ thuộc vào nguồn cần lấy. - Địa điểm, số lượng và thời gian lấy làm sao để đại diện cho nguồn nước (nước sông, suối lấy 2 bên bờ và giữa dòng; nước ao hồ và chỗ tích chứa thường lấy xung quang và giữa trung tâm). Xác định tổng số coliform (bước 1) 25 Trên một giá đựng ống nghiệm có nhiều lỗ, xếp thành 5 hàng ống canh thang lactoose mật bò, mỗi hàng 3 ống. Hàng thư nhất chứa 5 ống canh thang lactose mật bò đặc để cấy 10 mL nước mẫu cho mỗi ống. Từ hàng thứ 2 trở đi, mỗi hàng 3 ống canh thang lactose mật bò loãng để cấy 1 mL nước mẫu cho mỗi đậm độ pha loãng. Để tủ ấm 370C trong 48 giờ sau đó lấy ra đọc kết quả. Chỉ những ống canh thang lactose mật bò có lên men vaf sinh hơi mới được quan tâm và cũng chỉ tính ngược lại từ những ống của 3 nồng độ pha loãng nhất. Ví dụ: 2 ống (+) ở hàng 1/100, 3 ống (+) ở hàng 1/10, 4 ống (+) ở hàng 1 mL nước nguyên chất ta được chỉ số MPN là 4 3 2. Xác định tổng số E. coli (bước 2) Từ mỗi ống canh thang lactose mật bò dương tính của 5 nồng độ nói trên cấy chuyển sang 2 ống canh thang khác, một ống lactose mật bò và một ống nước tryptone, ủ ở 440C + 0,5 trong 24 giờ. Cho 0,1 mL (2 giọt) thuốc thử Kovacs vào ống chứa tryptone, nếu xuất hiện màu đỏ là phản ứng indole dương tính. E. coli là những vi khuẩn lên men đường lactose, sinh hơi và có phản ứng indole (+). Giả sử vi khuẩn đều phát triển và lên men đường lactose và sinh hơi trong các ống canh thang lactose mật bò, đồng thời các ống tryptone đều dương tính thì tta se có chỉ số MPN cho E. coli là 4 3 2. Đọc kết quả Với 3 con số trên, đối chiếu với bảng chỉ số MPN ta sẽ tra được tổng số coliform/100 mL và E. coli/100 mL nước. 26 IV. KẾT LUÂṆ Bài này trình bày chi tiết về môṭ số Quy chuẩn /Tiêu chuẩn đánh giá chất lươṇg nước và nước thải , bao gồm tên Quy chuẩn /Tiêu chuẩn , đơn vi ̣ ban hành , phạm vi áp dụng , đối tươṇg áp duṇg và các nhóm chỉ tiêu . Sinh viên cần tham khảo bản toàn văn các quy chuẩn /tiêu chuẩn liên quan để biết chi tiết về các giá trị quy định cụ thể cho mỗi chỉ tiêu , phương pháp xét nghiệm , chế đô ̣giám sát và tổ chức thực hiện . Các giá trị này cũng có thể được thay đổi cập nhật trong các văn bản mới ban hành sau thời điểm bài viết này (2010) nên giảng viên và sinh viên nên chủ đôṇg câp̣ nhâṭ cá c thông tin liên quan đến bài hoc̣ . Ngoài ra, sinh viên cũng có thể tham khảo thêm các giá tri ̣ giới hạn đối với mỗi chỉ tiêu được quy định trong các hướng dẫn , tiêu chuẩn quốc tế về chất lươṇg nước, ví dụ Hướng dẫn của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa kỳ (US EPA) v.v. Ngoài ra, bài học cũng trình bày chi tiết về ý nghĩa , nguyên tắc và qui trình xác định môṭ số chỉ tiêu cơ bản về chất lươṇg nước . Nôị dung giúp điṇh hướ ng cho sinh viên thưc̣ hiêṇ các t hao tác của một số kỹ thuật đo lường chất lượng nước trong phòng thí nghiêṃ, cũng như nhâṇ điṇh kết quả xét nghiệm và rèn luyện tác phong cẩn thận, tỉ mỉ và tính trung thực trong thưc̣ hiêṇ xét nghiệm. Sinh viên nên tìm hiểu các giới haṇ tối đa cho phép đối với mỗi chỉ tiêu theo hướng dâñ /tiêu chuẩn của Viêṭ Nam , WHO, US EPA ... để phiên giải và đánh giá chất lượng mẫu nước dựa vào kết của xét nghiệm . Nôị dung liên quan tới k ỹ thuật xác định một số chỉ tiêu chất lượng nước ở trong bài này có đề cập đến kỹ thuật lấy mẫu . Tuy nhiên, tuỳ điều kiện thực tế mà giảng viên có thể hướng dâñ sinh viên lấy mâũ ở hiêṇ trường hoăc̣ nếu không có điều kiêṇ thì mâũ se ̃ đươc̣ cán bô ̣kỹ thuâṭ của phòng thí nghiêṃ chuẩn bi ̣ sẵn . Các bước thực hiện kỹ thuật xét nghiệm cũng có thể thay đổi theo thời gian nhưng nhìn chung mục đích và ý nghĩa của các xét nghiệm đã nêu trong bài học là cơ bản ít biến đổi . Giảng viên và sinh viên nên câp̣ nhâṭ các hướng dâñ của các Bô ̣ngành liên quan cũng như thường quy kỹ thuâṭ Y hoc̣ lao đôṇg – Vê ̣sinh môi trường - Sức khoẻ trường hoc̣ của Viêṇ Y hoc̣ lao đôṇg và Vê ̣sinh môi trường để có thông tin mới nhất về các kỹ thuâṭ xét nghiêṃ chất lươṇg nước đa ̃nêu trong bài hoc̣. 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 09: 2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước ngầm , Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 2. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 10: 2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước ven bờ , Bộ Tài nguyên Môi trường. 3. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 11: 2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước thải Công nghiêp̣ chế biến thuỷ sản, Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 4. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 12: 2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước thải Công nghiêp̣ giấy và bôṭ giấy, Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 5. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ th uâṭ Quốc gia về Chất lươṇg nước 2008, QCVN 13: 2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước thải Công nghiêp̣ dêṭ may, Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 6. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2008, QCVN 14: 2008/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước thải sinh hoạt, Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 7. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2009, QCVN 24: 2009/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước thải Công nghiêp̣, Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 8. Ban Soạn thảo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Chất lượng nước 2009, QCVN 25: 2009/BTNMT – Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất l ượng Nước thải của Bãi chôn lấp chất thải rắn, Bô ̣Tài nguyên Môi trường. 9. Cục Y tế dự phòng và Môi trường 2009, QCVN 01:2009/BYT - Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước ăn uống, Bô ̣Y tế. 10. Cục Y tế dự phòng và Môi trường 2009, QCVN 02:2009/BYT - Quy chuẩn Kỹ thuâṭ Quốc gia về Chất lươṇg Nước sinh hoaṭ, Bô ̣Y tế. 11. Trần Quang Toàn, Võ Thị Minh Anh, Lê Thái Hà và cộng sự 2010, Tài liệu tập huấn – Môṭ số kỹ thuâṭ xét nghiêṃ hoá lý nước , Viêṇ Y hoc̣ lao đ ộng và Vệ sinh môi trường. 12. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Quy trình xử lý công nghệ nước thải, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2005 13. Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường, Thường quy kỹ thuật YHLĐ-VSMT- SKTH, nhà xuất bản Y học, 2002. 14. World Health Organization 2006, Guidelines for drinking-water quality, 3rd Edition.