Quan trắc nước mưa

LOGO

QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG

NƯỚC MƯA TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

GVHD : TS. Nguyễn Văn Đông

Nhóm 6:Phan Như Nguyệt 0717071

Phan Thị Hồng Thanh 0717126

Huỳnh Phương Thảo 0717099

Đoàn Lê Bảo Ý 0717139

Lê Hoàng Trưng0717

www.themegallery.com

Nội dung trình bày

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2:QUÁ TRÌNH LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU

CHƯƠNG 3:THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ TÍNH CHẤT

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TỔNG QUAN

Vai trò của nước mưa.

* Nươc tư nhiên đươc coi la nguôn tai nguyên vô gia đôi vơi con ngươi.

* Nươc mưa cũng pha loãng nguôn nươc bị ô nhiễm nặng để phục hôi cac qua trình hóa học va sinh học.

* Có tac dụng rửa trôi cac chất ô nhiễm trong môi trương bề mặt va mang chúng ngấm vao đất.

* Bổ sung cho nguôn dư trữ nươc mặt va nươc ngầm

* Ngoai ra còn có tac dụng giữ ap suất địa tĩnh chông sụt lún vùng đô thị

Các vấn đề môi trường của nước mưa

Mưa axít: la hiện tương nươc mưa có độ pH dưới 5,6. * Đây la hậu quả của qua trình tiêu thụ nhiều than đa, dầu mỏ va cac nhiên liệu khac

* Do có tính axit kha lơn, nươc mưa có thể hoa tan đươc một sô bụi kim loại va ôxit kim loại có trong không khí như ôxit chì (Pb),... lam cho nươc mưa trở nên độc hơn nữa đôi vơi cây côi, vật nuôi va con ngươi.

Quá trình hình thành mưa axit


Quá trình đốt

N2 + O2 → 2NO;

2NO + O2 → 2NO2

S + O2 → SO2

H2SO4

HNO3

+ H2O(l) Mưa AXIT


tăng độ chua của đất

Hoa tan cac nguyên tô trong đất cần thiết cho cây như canxi (Ca),

magiê

Lam suy thoai đất, cây côi

kém phat triển

La cây sẽ bị "chay" lấm chấm, mầm sẽ chết khô, lam cho khả năng

quang hơp của cây giảm

Năng suất thấp

Pha huỷ cac vật liệu lam bằng kim loại như sắt, đông, kẽm,...

Giảm tuổi thọ cac công trình

xây dưng

http://vi.wikipedia.org/wiki/Canxi

http://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AA



Bên cạnh cac tac hại, song mưa axit cũng đem lại lơi ích đang kể

Cac nha khoa học vừa phat hiện thấy những cơn mưa chứa axit sunphuaric lam giảm phat thải methane từ những đầm lầy (đầm lầy la nơi sản ra lương lơn khí methane), nhơ đó hạn chế hiện tương trai đất nóng lên.



Ngập úng.

Mưa la một trong hai nguyên nhân chính gây ngập ở cac đô thị hiện nay, nhất la tại thanh phô Hô Chí Minh

Do tôc độ đô thị hóa, bê tông hóa ngay cang tăng, nên sẽ cản trở lương nươc thấm vao đất để bổ cập cho tầng nươc ngầm.

Kỹ thuật tiêu thoat nươc đô thị hiện nay đang gây ra cac hậu quả nghiêm trọng :=>Gây úng lụt cho cac vùng thấp trũng=>Xói mòn cac kênh tư nhiên,=>Tải thẳng cac chất ô nhiễm ra nguôn tiếp nhận=>Pha hủy nơi cư trú của động vật hoang dã, giảm tính đa dạng sinh học

Mục đích quan trắc nước mưa.


* Phân tích chất lương nươc mưa la một trong những bươc cơ bản để xac định cac thông sô.

* Thể tận dụng tôi đa nguôn nươc mưa theo những mục đích cụ thể khac nhau tranh lãng phí

* Quan trắc chất lương nươc mưa để phân tích những yếu tô ảnh hưởng đến chất lương nươc mưa.

* Từ kết quả phân tích có thể cho ta một cai nhìn sơ bộ về chất lượng môi trường không khí.

Giới thiệu về mùa mưa ở Tp.HCM

Thanh phô Hô Chí Minh ngay nay bao gôm 19 quận va 5 huyện, tổng diện tích 2095.01 km². Giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam

Nằm trong vùng nhiệt đơi gió mùa cận xích đạo, Thanh phô Hô Chí Minh có nhiệt độ cao đều trong năm va hai mùa mưa – khô rõ rệt.

Mùa mưa đươc bắt đầu từ thang 5 tơi thang 11,

Còn mùa khô từ thang 12 tơi thang 4 năm sau

QUÁ TRÌNH LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU

Vị trí lấy mẫu

Lấy mẫu tại cac vị trí khac nhau để so sanh chất lương nươc mưa

Mẫu đại diện cho khu dân cư :

•Khu dân cư ngoại thành : Hoocmon, Bình Chanh, Cần Giơ, Củ Chi...

• Khu dân cư thuộc trung tâm thành phố : Quận 1, 3, 5, 10

• Khu dân cư gần trung tâm thành phố : Quận 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, Quận Tân Phú,Thủ Đức, Gò Vấp, Phú Nhuận...


QUÁ TRÌNH LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU

Lấy mẫu đại diện cho khu công nghiệp

• Khu công nghiệp Tân Bình (Quận Tân Bình)• Khu chế xuất Linh Trung (Quận Thủ Đức)• Khu chế xuất Tân Thuận (Quận 7)...

Việc lưa chọn vị trí lấy mẫu va sô lương mẫu tùy thuộc vao * Quy mô đề tai quan trắc* Thơi gian thưc hiện quan trắc * Những thuận lơi về đương đi, nơi ở của ngươi quan trắcphải đảm bảo mẫu đại diện cho cac khu vưc đã nêu trên.

Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu


Trươc khi chọn dụng cụ để lấy mẫu cần phải biết thể tích mẫu cần thiết cho cac phân tích hoa học va để thoả mãn mục đích nghiên cứu.

Lưu ý khi chọn dụng cụ

Đông thơi phải tính đến hiệu suất mong đơi của dụng cụ để điều chỉnh khi tính toan.



* Bình chứa mẫu bằng polyetylen chất lương cao la tôt nhất

*Phễu đong bằng polyetylen vừa vơi miệng bình chứa

gây ảnh hưởng chất lương mẫu va độ chính xac khi phân tích

Vì một sô thanh phần mẫu, nhất la vết cac kim loại va cac hơp chất hữu cơ, có xu hương hấp phụ lên thanh bình chưa




Thời gian lấy mẫu

* Từ thang 5 đến thang 8, nhằm phân tích sư thay đổi chất lương nươc mưa từ đầu mùa va cuôi mùa

* Lấy mẫu nươc mưa theo từng cơn mưa riêng lẻ và từng giai đoạn của cơn mưa nhằm phân tích sự thay đổi trong chất lương nươc mưa.* Lấy mẫu khi cơn mưa bắt đầu va kết thúc ngay khi cơn mưa ngưng vì để tránh ảnh hưởng của bụi và các nhân tố khác

Số lượng mẫu và thể tích mẫu : Tùy thuộc vao quy mô va mục tiêu quan trắc


Kĩ thuật lấy mẫu

* Dùng nươc cất siêu sạch (Milipore water) trang rửa cẩn thận bình chứa va phễu ít nhất 2 lần rôi mơi đem ra hiện trương

* Đặt bình lấy mẫu ở vị trí thông thoang,* Đảm bảo thu trưc tiếp nươc mưa, để không lấy phải nươc mưa sau khi rơi lên canh cây, mai nha, hoặc cac vật che khac ở phía trên

* Ghi nhãn cho mẫu vừa lấy

* Lấy mẫu ở độ cao ít nhất nhất định so vơi mặt đất để tranh bụi, đất, cac ảnh hưởng từ bên ngoai khac.


Bảo quản và vận chuyển mẫu

Bình chứa mẫu nươc phải đậy kín, bảo vệ khỏi cac tac động trưc tiếp của anh sang va sức nóng, bảo quản mẫu ở nhiệt độ < 5oC

Mẫu sau khi lấy cho vao thùng xôp có khả năng giữ nhiệt để vận chuyển về phòng thí nghiệm phân tích Môi trương


Phương thức xử lý mẫu

Mẫu thu đươc chia lam 2 phần

Phần một

Khi đo pH va độ dẫn phải rót mẫu ra những dụng cụ riêng.

Không thêm hóa chất bảo quản gì: dùng để đo pH va độ dẫn tại hiện trương

Không đươc đo độ dẫn của mẫu nươc mưa đã dùng để đo pH, vì KCl khuyếch tan ra từ dụng cụ đo pH lam sai lạc độ dẫn của mẫu.



Đươc bảo quản bằng cloroform va phân tích anion (Cl─, NO3-, SO4

2-) va cation (Na+, K+, NH4

+, Mg2+, Ca2+). Mẫu đươc bảo quản trong tủ lạnh đến khi phân tích

Trươc khi phân tích mẫu đươc lọc qua đầu lọc 0.45 µm

Mẫu đươc phân tích trong vòng 3 thang kể từ ngay thu mẫu, bởi vì trong vòng 3 thang thì sư sai khac không qua 5%.

Phần còn lại


Phương pháp phân tích nước mưa

Phân tích cac thông sô trong mẫu để so sanh theo Tiêu chuẩn vệ sinh nươc sạch (Ban hanh kèm theo Quyết định sô 09/2005/QĐ-BYT, ngay 11 thang 3 năm 2005 của Bộ trưởng Bộ Y tế).

Các thông số được lựa chọn để quan trắc bao gồm :pHĐộ dẫn điện ECCac anion (Cl─, NO3

-, SO42-) , cac cation (Na+, K+, NH4

+, Mg2+, Ca2+)

Kim loại nặngVi sinh



Phương pháp xác định pH

Tiến hanh xac định pH mẫu nươc mưa ngay tại hiện trương để thu đươc kết quả về gia trị pH của nươc mưa chính xac nhất

Không để qua 6 giơ sau khi lấy mẫu (ISO 5667-3).

Có 3 phương pháp sử dụng để đo pH của nước mưa : Giấy chỉ thị pH,

Chỉ thị mau dung dịch May đo pH ( chính xac va thuận lơi nhất )





Phương pháp xác định độ dẫn

Độ dẫn điện của nươc liên quan đến sư có mặt của cac ion trong nươc. Cac ion nay thương la muôi của kim loại như NaCl, KCl, SO2-4, NO-3, PO-4 v.v... Trong nươc mưa có chứa một sô ion có thể gây ra độ dẫn điện như: Cl-, SO32-, NH4+…Cac ion nay có thể tôn tại trong nươc mưa từ bụi biển, từ khí thải công nghiệp, giao thông

Cũng như pH, đo độ dẫn cũng phải đươc tiến hanh ngay tại hiện trương


Để xác định độ dẫn điện, người ta thường dùng các máy đo hay bút đo


Phương pháp phân tích nồng độ các ion trong nước mưa

Thông sô hóa học chính đươc chọn để quan trắc la :Cac anion Cl─, NO3

-, SO42-

Cac cation Na+, K+, NH4+, Mg2+, Ca2+

Cac phương phap có thể sử dụng xac định ham lương ion trên trong nươc mưa:• Phương phap xac định ion bằng điện cưc có mang chọn lọc • Phương phap SPADNS• Phương phap sắc kí ion (Ion Chromatography)



Phương pháp phân tích nồng độ các ion trong nước mưa

Thông sô hóa học chính đươc chọn để quan trắc la :Cac anion Cl─, NO3

-, SO42-

Cac cation Na+, K+, NH4+, Mg2+, Ca2+

Cac phương phap có thể sử dụng xac định ham lương ion trên trong nươc mưa:• Phương phap xac định ion bằng điện cưc có mang chọn lọc • Phương phap SPADNS

Phương phap sắc kí ion (Ion Chromatography)



Phương pháp sắc ký ion (Ion Chromatography)

Nguyên tắc

Phương phap sắc ký la kỹ thuật tach, phân ly, phân tích cac chất dưa trên sư phân bô khac nhau của chúng giữa pha động va pha tĩnh

Ưu điểm sau

•Có độ nhạy cao khá cao, có thể phát hiện đươc các ion ở hàm lương 0.1 ppm. •Phân tích đông thơi nhiều ion trong thơi gian ngắn. •Đảm bảo tính chọn lọc đôi vơi các ion cần phân tích thông qua việc chọn cột tách và đầu dò. •Phương pháp đơn giản và dễ kiểm soát.





- Chuẩn bị hóa chất , dụng cụ va thiết bị

Tiến hành

- Dưng dãy chuẩn - Phân tích mẫu trắng (sử dụng nươc cất siêu sạch lam mẫu trắng cho phép phân tích)- Phân tích mẫu nươc mưa : Phân tích anion trươc sau đó thay cột phân tích cation.- Dưa vao diện tích peak để tính nông độ của cac ion thông qua phương phap đương chuẩn.


Phương pháp xác định kim loại nặng trong nước mưa

Để xac định kim loại nặng trong nươc mưa, ta có thể sử dụng cac phương phap sau :

Phương phap phân tích phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Phương phap phân tích phổ phat xạ nguyên tử (AES)Phương phap đo quang

Phương phap sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC MƯA

Thành phần hóa học

Nươc mưa chứa nhiều yếu tô hóa học ma nó đã hấp thụ trong khí quyểnGiọt mưa (khoảng 50 mg), rơi từ độ cao 1 km sẽ “rửa” 16,3 lít không khí.

chứa nhiều bụi, vi khuẩn, cac tạp chất hóa học

Về vi khuẩn: có thể có mặt coli (Escherichia coli) la loại vi khuẩn có nguôn gôc trong phân ngươi, súc vật va cac vi khuẩn hiếu khí va kị khí khac.


Tạp chất trong khí quyển bao gôm cac khí NO2, NH3, H2S...

Nguồn gốc :Cac qua trình phân hủy ở mặt đấtCl─ có nguôn gôc từ biển K+, Ca2+ có nguôn gôc từ đất liền SO4

2─ có nguôn gôc từ phat thải nhân tạo. Cl2, CO2, CH4... do cac nha may thải ra, SO2 do đôt than, dầu mỏ



* Chứa bụi chứa kim loại năng như Zn, Fe, Cu, Pb… những kim loại nay phat trinh tại cac khu công nghiệp, trong khói xe của cac phương tiện giao thông, tại cac lang nghề tai chế kim loại.

* Chất hữu cơ dễ bay hơi, cac bụi thưc vật.



Mưa axit nhiều khi xuất hiện ở rất xa nguôn thải có ham lương cao khí axit

Trong cac khí oxit tạo nên mưa axit gây ô nhiễm thì cac hơp chất lưu hùynh chiếm trên 80%, còn lại la cac oxit nitơ 12% va axit HCl 5% .

Cac ion trong nươc mưa gôm có F─, Cl─, HCO3─,

SO42─, Na+, K+, NH4

+, Mg2+, Ca2+, formate, axetate.


Ta chỉ xac định cac ion chính trong nươc mưa

STT Thông Số Đơn vị Giá trị giới hạn

1 pH 6-8.5

2 Amoni (tính theo N) mg/l 3

3 Clorua (Cl-) mg/l 300

4 Florua (F-) mg/l 1.5

5 Độ cứng tính theo CaCO3mg/l 350



•Giá trị pH của nước mưa

Bảng : Những quy định đối với tính chất nước mưa

pH Tính chất

<4.0 Mang tính axit nặng

4.0-4.9 Mang tính axit

4.9-5.5 Mang tính axit nhẹ

5.6 Trung tính

5.6-6.0 Mang tính kiềm nhẹ

6.0-7.0 Mang tính kiềm

>7.0 Mang tính kiềm nặng


Gia trị pH tăng lên la do ảnh hưởng nhiều của cac thanh phần trong bụi, trong đất ( Ca2+, Mg2+..), yếu tô nay còn chịu ảnh hưởng của hương gió

Trong khi đó, gia trị pH giảm xuông do chịu ảnh hưởng của cac khí mang tính axit

Một KCN, nhiều nguôn khí thải mang tính axit nên gia trị pH thấp. Gia trị pH phân bô trong khoảng 3.8 đến 5.3, gia trị trung bình la 4.72. Qua sư phân bô gia trị pH thì nươc mưa của khu chế xuất mang tính axit.


Tính chất của nước mưa

pH của nước mưa Tại thanh phô nằm trong khoảng 4.67- 7.5.

Tại cac KCN 3.8-5.3, gia trị trung bình la 4.72 nươc mưa của KCN mang tính axit

Nông độ cac ion trong nươc mưa giảm dần theo thứ tư sau: Ca2+> Na+>K+>NH4

+> Mg2+ va SO42-> NO3

─>Cl─.

Nông độ ion tại khu chế xuất Ca2+> NH4+>Na+>K+>

Mg2+ va SO42-> NO3

─>Cl─.

Tac nhân trung hòa chính trong nươc mưa la Ca2+ va NH4+,

Tính chất của nước mưa

TP. Hô Chí Minh vơi lương mưa dôi dao va nông độ cac ion trong nươc mưa vẫn đảm bảo nươc mưa la một nguôn nươc có chất lương tôt có thể đap ứng đươc nhiều yêu cầu sử dụng nươc.

Mặc dù lương nươc mưa dôi giau, khả năng thu gom cao nhưng do tâm lý của nhiều ngươi dân trong Tp.HCM cho rằng nươc mưa bị ô nhiếm nặng do khói bụi giao thông, công nghiệp.. Do đó, đa sô ngươi dân không sử dụng nươc mưa. Vì vậy đã lãng phí nguôn tai nguyên nay

LOGO

Documents

Quan trắc nước mưa