Khóa luận tốt nghiệp hóa học xác định hàm lượng nitrit trong nước ở một số địa điểm thuộc hệ thống kênh nhiêu lộc thị nghè bằng phương pháp trắc quang

Khóa luận nghiên cứu hàm lượng nitrit trong nước tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè bằng phương pháp trắc quang, góp phần bảo vệ môi trường.

• Tác giả: Mai Thị Vui
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Kim Diễm Mai
• Trường học: Đại học Sư Phạm
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Xác định hàm lượng nitrit trong nước tại TP. Hồ Chí Minh
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC
• 1.1. Vai trò của nước trong sinh quyển - Chu trình nước toàn cầu
• 1.2. Thành phần hóa sinh của nước
• 2. CHƯƠNG 2: Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC
• 2.1. Khái niệm về ô nhiễm môi trường nước
• 2.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước
• 2.3. Thành phần của nước bị ô nhiễm
• 3. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KÊNH NHIÊU LỘC - THỊ NGHÈ
• 3.1. Vai trò của tuyến kênh và lưu vực trong tổng thể thành phố hiện nay
• 4. CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ NITRIT
• 4.1. Tính chất của nitrit
• 4.2. Các phương pháp xác định nitrit
• 5. CHƯƠNG 5: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
• 5.1. Sự hấp thụ ánh sáng của các chất - Định luật hấp thụ cơ bản
• 5.2. Các đại lượng thường dùng trong phương pháp trắc quang
• 5.3. Chọn điều kiện tối ưu để phân tích trắc quang
• 5.4. Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích đo độ hấp thụ quang để xác định
• 6. CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITRIT TRONG NƯỚC SÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG
• 6.1. Nguyên tắc phương pháp
• 6.2. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm
• 6.3. Cách tiến hành
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 7.1. Xác định điều kiện tạo phức tối ưu
• 7.2. Ảnh hưởng của các ion
• 7.3. Phân tích hàm lượng nitrit trong mẫu nước
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• KẾT LUẬN

Tóm tắt

I. Tổng quan về xác định hàm lượng nitrit trong nước tại TP

Nước là nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò thiết yếu trong đời sống con người và hệ sinh thái. Tại TP. Hồ Chí Minh, việc xác định hàm lượng nitrit trong nước là rất quan trọng để đánh giá chất lượng nước sinh hoạt và nước uống. Nitrit, một hợp chất hóa học có thể gây hại cho sức khỏe con người, thường xuất hiện trong nước do ô nhiễm từ hoạt động sinh hoạt và công nghiệp. Việc nghiên cứu và xác định hàm lượng nitrit giúp phát hiện sớm tình trạng ô nhiễm, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời.

1.1. Khái niệm về nitrit và vai trò của nó trong môi trường nước

Nitrit là một hợp chất hóa học có công thức là NO2-. Nó thường xuất hiện trong nước như một sản phẩm trung gian trong quá trình phân hủy amoniac. Nitrit có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, đặc biệt là đối với trẻ em, khi nó kết hợp với hemoglobin trong máu, gây ra tình trạng thiếu oxy.

1.2. Tình trạng ô nhiễm nước tại TP. Hồ Chí Minh

TP. Hồ Chí Minh đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng, đặc biệt là tại các kênh rạch. Nguồn nước bị ô nhiễm chủ yếu do nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Việc xác định hàm lượng nitrit trong nước là cần thiết để đánh giá mức độ ô nhiễm và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn đề ô nhiễm nitrit trong nước và tác động đến sức khỏe

Ô nhiễm nitrit trong nước không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Khi hàm lượng nitrit vượt quá mức cho phép, nó có thể dẫn đến các bệnh lý như methemoglobinemia, hay còn gọi là bệnh xanh da. Điều này đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ em và phụ nữ mang thai. Việc hiểu rõ về tác động của nitrit đến sức khỏe là rất quan trọng để có biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

2.1. Nguy cơ sức khỏe từ nitrit trong nước uống

Nitrit có thể gây ra tình trạng thiếu oxy trong máu, dẫn đến các triệu chứng như nhức đầu, chóng mặt và thậm chí là hôn mê. Đặc biệt, trẻ em và phụ nữ mang thai là những đối tượng dễ bị tổn thương nhất.

2.2. Các bệnh liên quan đến ô nhiễm nitrit

Ngoài methemoglobinemia, nitrit còn có thể kết hợp với các acid amin trong thực phẩm tạo thành nitrosamin, một chất có khả năng gây ung thư. Việc kiểm soát hàm lượng nitrit trong nước là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

III. Phương pháp xác định hàm lượng nitrit trong nước hiệu quả

Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng nitrit trong nước, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng. Phương pháp trắc quang được coi là một trong những phương pháp hiệu quả nhất nhờ vào độ nhạy cao và tính đơn giản trong thực hiện. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp đảm bảo kết quả chính xác và đáng tin cậy.

3.1. Phương pháp trắc quang trong xác định nitrit

Phương pháp trắc quang dựa trên nguyên lý hình thành hợp chất màu azo khi nitrit phản ứng với amin trong môi trường acid. Phương pháp này có độ nhạy cao và dễ thực hiện, phù hợp cho các phòng thí nghiệm phân tích môi trường.

3.2. So sánh các phương pháp xác định nitrit

Các phương pháp như sắc ký ion, sắc ký lỏng và phân tích khối lượng cũng được sử dụng để xác định nitrit. Tuy nhiên, chúng thường gặp khó khăn trong việc xử lý mẫu nước ô nhiễm, trong khi phương pháp trắc quang lại cho kết quả nhanh chóng và chính xác.

IV. Kết quả nghiên cứu hàm lượng nitrit trong nước tại TP

Nghiên cứu đã tiến hành lấy mẫu nước tại nhiều địa điểm thuộc hệ thống kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Kết quả cho thấy hàm lượng nitrit trong nước tại nhiều điểm vượt quá tiêu chuẩn cho phép, cho thấy tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Việc công bố kết quả này sẽ giúp nâng cao nhận thức cộng đồng về ô nhiễm nước và thúc đẩy các biện pháp xử lý hiệu quả.

4.1. Phân tích kết quả hàm lượng nitrit trong mẫu nước

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng nitrit tại các điểm lấy mẫu dao động từ 0.5 đến 2.5 mg/L, vượt quá mức cho phép theo tiêu chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp xử lý nước hiệu quả.

4.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm nước tại các địa điểm

Mức độ ô nhiễm nước tại các địa điểm nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt. Một số khu vực có hàm lượng nitrit cao hơn đáng kể, cho thấy ảnh hưởng của các nguồn thải gần đó. Việc đánh giá này sẽ giúp các cơ quan chức năng có biện pháp can thiệp kịp thời.

V. Kết luận và hướng đi tương lai trong nghiên cứu nitrit

Việc xác định hàm lượng nitrit trong nước là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về tình trạng ô nhiễm nước tại TP. Hồ Chí Minh mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để nâng cao nhận thức và thực hiện các biện pháp bảo vệ nguồn nước.

5.1. Tầm quan trọng của việc kiểm soát nitrit trong nước

Kiểm soát hàm lượng nitrit trong nước là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các biện pháp xử lý nước cần được thực hiện đồng bộ và hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm.

5.2. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm nước

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng nitrit trong nước, cũng như phát triển các phương pháp xử lý nước hiệu quả hơn. Sự hợp tác giữa các nhà khoa học và chính quyền địa phương là rất quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE MOI TRƯỜNG NƯỚC Ll. Vai trò của nước trong sinh quyển ~ Chu trình nước toàn cầu 1. Vai trò của nước LLL Vai trò của nước đối với con người Nước có vai trò đặc biệt quan trọng với cơ thể, con người có thể nhịn ăn được vài ngày, nhưng không thể nhịn uống nước. Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thẻ, là chất quan trọng để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra không ngừng trong cơ thể.

Nước là một dung môi, nhờ đó tất cả các chất dinh dưỡng được đưa vào cơ thé, sau đó được chuyển vào máu dưới dang dung địch nước. Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của tế bảo cũng như chức năng các hệ thống trong cơ thé. Những người thường xuyên uống không đủ nước da thường khô, tóc dé gay, xuất hiện cảm giác mệt mdi, dau đầu, hình thành sỏi ở thận và túi mật. Khi cơ thể mất trên 10% lượng nước có khả năng gây trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tim tăng cao.

Nguy hiểm hơn, bạn có thé từ vong nếu lượng nước mắt trên 20%. Bên cạnh oxy, nước đóng vai trò quan trọng thứ hai để duy trì sự sống. Nước là yếu tố quan trọng bảo đảm sức khỏe của mỗi người. Mỗi người phải tập cho minh một thói quen uống nước để cơ thể không bị thiếu nước, duy trì cho cơ thể luôn ở trạng thái cân bằng.

Vai trò của nước đối với sinh vật Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90% khối lượng cơ thể sinh vật là nước. Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ. Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định. Do nước chiếm một lượng lớn trong té bào thực vật, duy trì độ trương của tế bào cho nên làm cho thực vật có một hình dáng nhất định.

Nước là môi trường hoà tan chất võ cơ và là phương tiện vận chuyển các chất trong cây, vận chuyển máu và các chất đình dưỡng ở động vật. Nước tham gia vào quá trình trao đôi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thẻ sinh vật. SVTH: Mai Thị Vui Trang 4 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: cakm pes Mai NN). Ngoài ra nước còn giữ vai trò quan trọng trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, là môi trường sống của nhiễu loài sinh vật.

Vai trò của nước đối với sàn xuất phục vụ đời sống con người Trong nông nghiệp: tất cả các cây trồng và vật nuôi đều cần nước đề phát triển. Dân gian ta có câu: “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”, qua đó chúng ta có thể thấy được vai trò của nước trong nông nghiệp. Đối với Việt Nam, nước đã cùng với con người làm nên nền Văn minh lúa nước tại châu thé sông Hồng — các nôi Văn minh của dân tộc, đưa Việt Nam trở thành nước có xuất khẩu gạo thứ hai trên thế giới. Trong công nghiệp: nhu cầu nước dùng trong sản xuất công nghiệp rất lớn.

Nước được dùng để làm nguội các động cơ, làm quay các tuabin, là dung môi làm tan các hóa chất mau và các phản ứng hóa học. Nước góp phần làm động lực thúc đẩy sự phát triển kinh tế. Nếu không có nước thi chắc chắn toàn bộ các hệ thống sản xuất công nghiệp, nông nghiệp trên hành tinh này đều ngừng hoạt động và không tần tại. Chu trình nước toàn cầu [2] Khối lượng toàn bộ nguồn nước trên Trái Dat ước tính 1.

Diện tích mặt nước chiếm đến 70% diện tích bề mặt Trái Đất Hon 97% lượng nước toàn cầu là nước mặn. Còn khoảng 3% nước ngọt lại tập trung ở hai cực và trong lòng đất chỉ còn khoảng 1% (ở sông hồ, nước ngằm, băng tuyết.) Nguồn nước trong tự nhiên luôn được luân hồi theo chu trình thùy văn (hình 1. SVTH: Mai Thị Vui Trang 5 Khỏa luận tốt nghiệp GVHD: Th. Nguyễn Kim Diễm Mai CN.

Trương Chi Hiền Theo chu trình này, lượng nước được bảo toàn, chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác (lỏng, khí, rắn) hoặc từ nơi này đến nơi khác. Tùy theo loại nguồn nước (đại dương, hd, sông, hơi 4m đất.) thời gian luân hỏi có thé rất ngắn (8 ngày đối với hơi 4m không khí) hoặc có thé kéo dai hing năm, hàng ngàn năm (đại dương 1400 năm). Trong chu trình thủy văn nguồn nước ngọt được luân hồi qua quá trình bốc hơi và mưa (thời gian luân hồi thường là ngắn theo hằng năm). Hiện nay hang năm toàn thế giới mới sử dụng khoảng 4000km’ nước ngọt, chiếm khoảng hơn 40% tổng lượng nước ngọt có thê khai thác.

Tuy nhiên nguồn nước mưa và nước ngọt phân bố rất không đều, trong khi đó nhiều vùng bị ngập lụt thì các vùng khác lại thiếu nước ngọt. Thanh phần hóa sinh của nước [2] 1. Thành phần hóa học Các hợp chất vô cơ trong nước tự nhiên có thể tồn tại ở dạng ion hòa tan, khí hòa tan, dạng rắn hoặc lỏng. Chính sự phân bố của các hợp chất này quyết định bản chất của nước tự nhiên: nước ngọt, nước Ig hay nước mặn; giàu dinh đường hay nghèo đỉnh dưỡng; nước cứng hoặc nước mềm; nước bị ô nhiễm nặng hay nhẹ.

@ Các ion hòa tan: Nước tự nhiên là dung môi tết hòa tan các axit bazo và muối vô cơ. Thành phần hóa học của nước biển tương đối đồng nhất, nhưng của nước sông thì không đồng nhất phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu, địa chất và vị trí của thủy vực. Thành phần hóa học trong nước tự nhiên Các ion chính Clo CF SVTH: Mai Thị Vui Trang 6 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. Nguyễn Kim Diễm Mai CN.

T Chí Hiền Silic Si Flo F Nito N Photpho P Molipden Mo Kém Zn Sắt Fe Mangan Mn @ Các khí hòa tan: hầu hết các chất khí có thể hòa tan hoặc phản ứng với nước (trừ CH,). Các khí hòa tan trong nước là do sự hắp thụ của không khí vào nước, hoặc do các quá trình sinh hóa trong nước tạo ra. ® Các chất rắn: Các chất rắn bao gồm các thành phần vô cơ, hữu cơ và sinh vật được phân thành hai loại dựa vào kích thước: chất rắn có thể lọc (loại có đường kính < 10° m, ví dụ: chất rắn dạng keo, chất rắn hòa tan), chat rắn không thé lọc (loại có đường kính > 10° m, ví dụ: tảo, hạt bùn, sạn. @ Các chất hữu cơ: dựa vào khả năng bị phân hủy do vi sinh vật trong nước, ta có thé phân làm hai nhóm: * Các chất dễ bị phân hủy sinh học (hoặc các chất tiêu thụ oxi) như các chất đường.

chất béo, protein, đẳu mỡ động thực vật. Trong môi trường nước các chất nảy dé bị vi sinh phân hủy tạo ra khí cacbonic và nước. SVTH: Mai Thị Vui Trang 7 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th. Nguyễn Kim Diễm Mai CN.

Trương Chi Hién * Các chất hữu cơ khó bj phân hủy sinh học như các hợp chất clo hữu co, DDT, lindan, andrin, policloro - biphenyl (PCB), các hợp chất đa vòng ngưng tụ như pyrer, naphtalen, anthraxen, dioxin. Đây là những chất có độc tính cao, lại bền trong môi trường nước, có khả năng gây tác hại lâu dài cho đời sống sinh vật và sức khỏe con người. Thành phần sinh học Thanh phẳẩn và mật độ các loài cơ thể sống trong nguồn nước phụ thuộc vào đặc điểm, thành phần hóa học của nguồn nước, chế độ thủy văn và địa hình nơi cư trú. Một số loại sinh vật có ý nghĩa về chỉ thị ô nhiễm nguồn nước như: vi khuẩn, vi khuẩn dị dưỡng, vi khuẩn hiểu khí, vi khuẩn kj khí, vi khuẩn tự dưỡng, siêu vi trùng, tảo.

Hiện trạng về tài nguyên nước hiện nay 1. Trên thế giới Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý bị trực tiếp 46 vào các ngudn nước tại các quốc gia đang phát triển (theo thống kê của Viện Nước quốc tế (SIWI) được công bố tại Tuần lễ Nước thế giới (World Water Week) khai mạc tại Stockholm, thủ đô Thụy Điển ngày 5/9). Thực tế trên khiến nguồn nước dùng trong sinh hoạt của con người bị ô nhiễm nghiêm trọng. Một nửa số bệnh nhân nằm viện ở các nước đang phát triển là do không được tiếp cận những điều kiện vệ sinh phù hợp (vì thiếu nước) và các bệnh liên quan đến nước.

Thiếu vệ sinh và thiếu nước sạch là nguyên nhân gây tử vong cho hơn 1,6 triệu trẻ em mỗi năm. Tổ chức Lương Nông Liên Hợp Quốc (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới sẽ có gần 2 tỷ người phải sống tại các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 cư dân trên hành tỉnh có thể bị thiếu nước. Ở Việt Nam Giống như một số nước trên thế giới, Việt Nam cũng đang đứng trước thách thức lớn vẻ nạn ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là tại các khu công nghiệp và đô thị. Thực trang 6 nhiễm nước mặt : Hiện nay chất lượng nước ở vùng thượng lưu các con sông chính còn khá tốt.

Tuy nhiên ở các vùng hạ lưu đã và đang có nhiều vùng bị 6 nhiễm nặng nề. Đặc biệt mức độ 6 nhiễm tại các con sông tăng cao vào mùa khô khi lượng nước đồ về các con sông giảm. Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu như : BOD. COD, SVTH: Mai Thị Vui Trang § Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.

Nguyễn Kim Diễm Mai CN. Trương Chí Hiền NH4, N, P cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Các con sông chính ở Việt Nam đều đã bị ô nhiễm. Thực trang ô nhiễm nước dưới đất: Hiện nay nguồn nước đưới đất ở Việt Nam cũng đang phải đối mặt với những van đề như bị nhiễm mặn, nhiễm thuốc trừ sáu, các chất có hại khác.

Việc khai thác quá mức và không có quy hoạch đã làm cho mực nước dưới đắt bị hạ thấp. xảy ra ở các khu vực đồng bằng bắc bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Ngoài ra nước dưới đất bj ô nhiễm còn do việc chôn lắp gia cằm bị dịch bệnh không đúng quy cách. Thực trang ô nhiễm nước biển: Nước biển Việt Nam đã bị 6 nhiễm bởi chất rắn lơ lửng (đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng), nitrat, nitrit, colifom ( chủ yếu là đồng bằng sông Cửu Long), đầu và kim loại kẽm.

Hau hết sông hồ ở các thành phố lớn như Hà Nội và TP HCM, nơi có dân cư đông đúc và nhiều khu công nghiệp lớn déu bị 6 nhiễm. Phần lớn lượng nước thải sinh hoạt (khoảng 600.000 m’ mỗi ngày, với khoảng 250 tin rác được thải ra các sông ) và công nghiệp (khoảng 260.