Diễn đàn sinh viên Ngoinhachung.Net

 Quên mật khẩu
 Đăng ký

[Tham khảo] [Tham khảo] Đánh giá ô nhiễm hữu cơ

[Lấy địa chỉ]
GSPL-2008 Đăng lúc 28-11-2008 20:14:16
Bài được GSPL-2008 sửa lúc  5-9-2011 19:09

ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM HỮU CƠ

COD là từ viết tắt có nhiều nghĩa, xem bài COD.
Trong hóa học môi trường, chỉ tiêu và thử nghiệm nhu cầu ôxy hóa học (COD - viết tắt từ tiếng Anh: chemical oxygen demand) được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước. Phần lớn các ứng dụng của COD xác định khối lượng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nước bề mặt (ví dụ trong các con sông hay hồ), làm cho COD là một phép đo hữu ích về chất lượng nước. Nó được biểu diễn theo đơn vị đo là miligam trên lít (mg/L), chỉ ra khối lượng ôxy cần tiêu hao trên một lít dung dịch. Các nguồn tài liệu cũ còn biểu diễn nó dưới dạng các đơn vị đo khác như phần triệu (ppm).
Nền tảng cho thử nghiệm COD là gần như mọi hợp chất hữu cơ đều có thể bị ôxi hóa đầy đủ để tạo ra điôxít cacbon bằng các chất ôxi hóa mạnh trong các điều kiện axít. Khối lượng ôxy cần thiết để ôxi hóa một hợp chất hữu cơ thành điôxít cacbon, amoniac và nước được thể hiện dưới dạng tổng quát là:


Công thức này không bao gồm nhu cầu ôxy gây ra từ quá trình ôxi hóa amoniac thành nitrat. Quá trình chuyển hóa amoniac thành nitrat được gọi là nitrat hóa. Dưới đây là phương trình chính tắc để ôxi hóa amoniac thành nitrat.

Phương trình thứ hai này nên được áp dụng sau phương trình thứ nhất để gộp cả quá trình ôxi hóa trong sự nitrat hóa nếu như nhu cầu ôxy từ việc nitrat hóa phải được biết đến. Dicromat không ôxi hóa amoniac thành nitrat, vì thế quá trình nitrat hóa này có thể bỏ qua một cách an toàn trong thử nghiệm nhu cầu ôxy hóa học tiêu chuẩn.
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (ISO) miêu tả phương pháp tiêu chuẩn để đo nhu cầu ôxy hóa học trong ISO 6060 [1].
Trong nhiều năm, tác nhân ôxi hóa mạnh là pemanganat kali (KMnO4) đã được sử dụng để đo nhu cầu ôxy hóa học. Các phép đo đã được gọi là ôxy bị tiêu thụ từ pemanganat, hơn là nhu cầu ôxy của các chất hữu cơ. Tính hiệu quả của pemanaganat kali trong việc ôxi hóa các hợp chất hữu cơ bị dao động khá lớn, và trong nhiều trường hợp thì giá trị các phép đo nhu cầu ôxy hóa sinh học (BOD) lại lớn hơn cả các giá trị thu được từ các phép đo theo COD. Điều này chỉ ra rằng pemanganat kali không thể có hiệu quả trong việc ôxi hóa tất cả các chất hữu cơ có trong dung dịch nước, làm cho nó trở thành một tác nhân tương đối kém trong việc xác định chỉ số COD.
Kể từ đó, các tác nhân ôxi hóa khác như sulfat xêri, iodat kali hay dicromat kali đã được sử dụng để xác định COD. Trong số này, dicromat kali (K2Cr2O7) đã thể hiện là có hiệu quả nhất: nó tương đối rẻ, dế dàng tinh chế và có khả năng gần như ôxi hóa hoàn toàn mọi chất hữu cơ.
Sử dụng dicromat kali xác đinh chỉ số COD
Dicromat kali là một tác nhân ôxi hóa mạnh trong các điều kiện axít (Tính axít có thể tăng lên bằng cách thêm vào một chút axít sulfuric). Phản ứng của dicromat kali với các hợp chất hữu cơ như sau:

trong đó d = 2n/3 + a/6 - b/3 - c/2. Phổ biến nhất, một dung dịch 0,25 N dicromat kali được sử dụng để xác định COD, mặc dù đối với các mẫu với COD dưới 50 mg/L thì nồng độ thấp hơn của dicromat kali được ưa chuộng hơn.
Trong quá trình ôxi hóa các hợp chất hữu cơ tìm thấy trong mẫu nước, dicromat kali bị khử, tạo ra Cr3+. Khối lượng của Cr3+ được xác định sau khi tiến trình ôxi hóa đã hoàn thành, và nó được sử dụng như là phép đo gián tiếp hàm lượng hữu cơ của mẫu nước.
Mẫu rỗng
Do phép đo COD về nhu cầu ôxy của các hợp chất hữu cơ trong mẫu nước, nên một điều quan trọng là không thể có chất hữu cơ nào khác từ bên ngoài có thể ngẫu nhiên thêm vào trong mẫu cần đo. Để kiểm soát điều này, cái gọi là mẫu rỗng là cần thiết trong xác định COD (cũng như trong phép đo BOD). Một mẫu rỗng được tạo ra bằng cách thêm mọi thuốc thử (chẳng hạn axít và tác nhân ôxi hóa) vào trong một thể tích nước cất. COD được đo cho cả mẫu nước và cho mẫu rỗng, và hai chỉ số này được đem so sánh với nhau. Nhu cầu ôxy trong mẫu rỗng được trừ đi từ COD cho mẫu ban đầu để đảm bảo đo chính xác các chất hữu cơ.
Đo lượng dư thừa
Để mọi chất hữu cơ bị ôxi hóa hết thì một lượng dư thừa của dicromat kali (hay bất kỳ tác nhân ôxi hóa nào) phải tồn tại trong dung dịch. Khi quá trình ôxi hóa đã kết thúc, khối lượng dicromat kali dư thừa phải được đo lại để đảm bảo là lượng Cr3+ có thể được xác định với độ chính xác cao. Để làm điều này, lượng dicromat kali dư được chuẩn độ với sulfat amoni sắt (viết tắt: FAS, công thức Fe[SO4].[NH4]2[SO4].6H2O) cho đến khi mọi tác nhân ôxi hóa dư thừa bị khử hết thành Cr3+. Thông thường, chỉ thị màu ôxi hóa-khử Ferroin cũng được thêm vào trong quá trình chuẩn độ này. Khi mọi lượng dicromat dư thừa đã bị khử hết thì chỉ thị màu Ferroin đổi màu từ lục-lam sang nâu ánh đỏ. Khối lượng của sulfat amoni sắt đã bổ sung là tương đương với lượng dicromat kali dư thừa đã được thêm vào trong mẫu gốc.
Tính toán chỉ số COD
Công thức sau được dùng để tính chỉ số COD:

trong đó b là thể tích của FAS đã sử dụng trong mẫu rỗng, s là thể tích của FAS trong mẫu gốc, n là đương lượng gam của FAS, The tich mau thu là thể tích của mẫu thử. Nếu mi li lít được sử dụng cho các thể tích thì kết quả của phép tính toán COD là mg/L.
Nhiễu vô cơ
Một số mẫu nước chứa nhiều các chất vô cơ có khả năng ôxi hóa cao và có thể gây nhiễu trong việc xác định COD. Do có nồng độ cao trong phần lớn các loại nước thải nên clorua thông thường là nguồn quan trọng nhất trong việc gây nhiễu. Phản ứng của nó với dicromat kali như sau:

Do vậy, trước khi thêm các thuốc thử khác, sulfat thủy ngân có thể thêm vào mẫu để loại trừ sự gây nhiễu của clorua.
Bảng sau liệt kê một số các chất vô cơ có thể gây nhiễu. Bảng cũng liệt kê các hóa chất có thể sử dụng để loại trừ việc gây nhiễu này và các hợp chất được tạo ra khi các phân tử vô cơ gây nhiễu bị loại bỏ.
Phân tử vô cơ        Bị loại bỏ bởi        Chất sau loại bỏ
Clorua
Sulfat thủy ngân
Clorua thủy ngân

Nitrit
Axít sulfamic
Khí N2
Ion sắt II
-        -
Sulfua
-        -

Ngoài việc sử dung chỉ số COD để xác định ô nhiễm hữu cơ trong nước sông người ta còn sử dụng chỉ số BOD
Chỉ số BOD
Nhu cầu ôxy hóa sinh học hay nhu cầu ôxy sinh học (ký hiệu: BOD, từ viết tắt trong tiếng Anh của Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand), là một chỉ số và đồng thời là một thủ tục được sử dụng để xác định xem các sinh vật sử dụng hết ôxy trong nước nhanh hay chậm như thế nào. Nó được sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường. BOD không là một thử nghiệm chính xác về mặt định lượng, mặc dù nó có thể coi như là một chỉ thị về chất lượng của nguồn nước.
Các giá trị BOD điển hình
Phần lớn các con sông còn nguyên sơ sẽ có BOD 5 ngày là nhỏ hơn 1 mg/L. Các con sông bị ô nhiễm ở mức độ nhẹ sẽ có giá trị BOD trong khoảng 2-8 mg/L. Nước thải đô thị được xử lý có hiệu quả bằng công nghệ ba giai đoạn có thể có giá trị của BOD vào khoảng 20 mg/L. Nước thải chưa xử lý thì có giá trị BOD không cố định, nhưng trung bình vào khoảng 600 mg/L tại châu Âu và khoảng 200 mg/L tại Hoa Kỳ hay tại các khu vực mà nó bị thấm lọc qua nước ngầm hay nước bề mặt. Các giá trị nói chung của Hoa Kỳ thấp chủ yếu là do tại đây lượng nước tiêu thụ trên đầu người là cao hơn rất nhiều so với các khu vực khác của thế giới. Bùn sệt từ các trang trại chăn nuôi bò sữa có giá trị BOD vào khoảng 8.000 mg/L còn thức ăn ủ thành xi lô có giá trị BOD vào khoảng 60.000 mg/L.
Mức BOD (bằng ppm)        Chất lượng nước
1 - 2        Rất tốt-không có nhiều chất thải hữu cơ
3 - 5        Tương đối sạch
6 - 9        Hơi ô nhiễm
10+        Rất ô nhiễm
Thử nghiệm BOD
Việc thử nghiệm chỉ số BOD là phép đo tốc độ hấp thụ hết ôxy của vi sinh vật có trong mẫu nước thử ở nhiệt độ cố định (20°C) và trong một khoảng thời gian chọn trước (thường là 5 ngày) trong bóng tối. Để đảm bảo mọi điều kiện là tương đương, một lượng rất nhỏ vi sinh vật mầm mống được thêm vào trong mỗi mẫu cần thử nghiệm cũng như trong một mẫu đối chứng chỉ chứa nước cất. Mầm mống này thông thường được sinh ra từ việc hòa loãng nước cống rãnh hoạt hóa bằng nước đã khử ion. Thử nghiệm nói chung được thực hiện trong thời gian 5 ngày, nhưng
Phương pháp
Thử nghiệm BOD được thực hiện bằng cách hòa loãng mẫu nước thử với nước đã khử ion và bão hòa về ôxy, thêm một lượng cố định vi sinh vật mầm giống, đo lượng ôxy hòa tan và đậy chặt nắp mẫu thử để ngăn ngừa ôxy không cho hòa tan thêm (từ ngoài không khí). Mẫu thử được giữ ở nhiệt độ 20 °C trong bóng tối để ngăn chặn quang hợp (nguồn bổ sung thêm ôxy ngoài dự kiến) trong vòng 5 ngày và sau đó đo lại lượng ôxy hòa tan. Khác biệt giữa lượng DO (ôxy hòa tan) cuối và lượng DO ban đầu chính là giá trị của BOD. Giá trị BOD của mẫu đối chứng được trừ đi từ giá trị BOD của mẫu thử để chỉnh sai số nhằm đưa ra giá trị BOD chính xác của mẫu thử.
Giá trị mất đi của ôxy hòa tan trong mẫu thử, sau khi đã hiệu chỉnh, là chỉ số của mức độ ô nhiễm, được gọi là BOD5. Tại Vương quốc Anh, allylthiourea cũng được thêm vào ngay trước khi thử nghiệm để ngăn ngừa sự ôxi hóa amoniac. Các kết quả từ các thử nghiệm này được gọi là BOT5(ATU) và được gọi là Carbonaceous BOD (CBOD: BOD cacbon) tại Hoa Kỳ. Ít được sử dụng hơn là thử nghiệm Ultimate BOD (UBOD: BOD tối thượng), trong đó DO được đo lặp lại bằng đồng hồ đo DO trong cùng các chai lọ chuyên biệt hóa này cho đến khi nó đạt được cân bằng.
BOD về chức năng là tương tự như nhu cầu ôxy hóa học (COD) ở chỗ cả hai đều đo lượng các chất hữu cơ có trong nước. Tuy nhiên, COD là ít cụ thể hơn do nó đo mọi thứ mà về mặt hóa học có thể bị ôxi hóa hơn là chỉ đo mức của các chất hữu cơ hoạt hóa về mặt sinh học.
BOD được sử dụng như là tiêu chuẩn đánh giá tính hiệu quả của các nhà máy hay phương pháp xử lý nước thải. Có nhiều chủng loại thiết bị được dùng để xác định nó.
BOD có thể được tính toán bằng:
•        Không pha loãng: DO ban đầu – DO cuối cùng = BOD
•        Pha loãng: ((DO ban đầu - DO cuối cùng)- BOD mầm giống) x Hệ số pha loãng

(WIKIPEDIA)
Bạn phải đăng nhập mới được đăng bài Đăng nhập | Đăng ký


Diễn đàn chia sẻ thông tin cộng đồng, tài liệu chuyên ngành, kỹ năng mềm dành cho sinh viên Việt Nam Trao đổi: du lịch, tour du lich, dù lệch tâm, Du lịch Đà Nẵng, du lich nuoc ngoai, can ho One Verandah, trầm quảng nam, Tài Liệu, Luận Văn, Ebook miễn phí, Thư viện giáo án, ban backlink 2018, xì gà cuba, m88, https://chungcumydinhpearl.com.vn/, phụ kiện xì gà, bi quyet lam dep, đèn led thanh, đèn led âm đất, đèn led pha, Du lịch côn đảo
Thuê taxi tải Hà Nội rẻ nhất | Cty chuyển nhà Kiến Vàng

Lưu trữ|Phiên bản Mobile|Diễn đàn sinh viên Ngoinhachung.Net © 2006-2016
Đang chờ Bộ Thông Tin & Truyền Thông cấp phép theo Nghị định 97/2008/NĐ-CP
Diễn đàn chia sẻ thông tin cộng đồng, tài liệu chuyên ngành, kỹ năng mềm dành cho sinh viên Việt Nam
Chúng tôi sẽ không chịu bất kỳ trách nhiệm pháp lý nào đối với hoạt động của Thành viên.
Liên hệ: 0945.434.344 - (Toàn) - Email: wil8x@yahoo.com -
Check Google Page Rank - DMCA.com

GMT+7, 31-5-2020 23:17 , Processed in 0.141339 second(s), 23 queries , Gzip On.

N2C sử dụng mã nguồn Discuz!

Bản quyền mã nguồn thuộc về Comsenz Inc.
Thông tin quảng cáo trên Ngoinhachung.net

Lên trên