Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tách loại amoni, nitrit, nitrat trong nước ngầm ở khu vực Ngọc Hà, Hà Nội bằng phương pháp trao đổi ion và phương pháp clo hóa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu tiến hành phân tích tương đối toàn diện các chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá chất lượng của nguồn nước. Khảo sát các yếu tố ánh hưởng độ tìm điều kiện tối ưu cho việc xử lí thử mẫu nước hằng hai phương pháp trao đổi ion và phương pháp ion hoá.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tách loại amoni, nitrit, nitrat trong nước ngầm ở khu vực Ngọc Hà, Hà Nội bằng phương pháp trao đổi ion và phương pháp clo hóa

ịi _ A __ / _ __ V _ V _ __ _ ìit B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO , ĐẠI. HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI . ---------------------- -- . ị i TRUÔNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TựNHIÊN ỉ ^&v3»&
M ự c LỤC T rang PHẨN M Ở Đ Ầ U 01 A. PHẦN TỔNG QƯAN . 03 Chương 1 : Giới thiệu chung về các hợp chất của nitơ 03 và sự ô nhiễm nguồn nước 1.1. T in h hình ổ n h iễ m m ôi trường hiện nay 03 1.2. N itơ và ch u trìn h c ủ a ni tơ trong tự n h iên 05 1.3. C ác hợ p ch ất c ủ a n itơ và sự ỏ nhiễm n g u ồ n nư ớ c 10 1.4. Sự ô n h iễm h ợ p c h ấ t nitư tro ng nước n g ầm H à Nội 11 1.5. N guồn g ố c g â y n ên sự tản g am oni trong nước n g ầm H à N ội 12 Chương 2 :Một sô phương pháp phân tích 14 xác định hàm lượng các hợp chất nitơ và clo trong nước 2 .1 . C ác phương p h áp p hân tích 14 2 . 1. 1. Phương p h á p ch u ẩ n độ ax it - bazơ xác định am oni 14 2 .1 .2 . Phương p h áp ôxi h o á k h ử xác định am oni 14 2 .1 .3 . Phương p h áp đ o q u a n g x ác định am oni 14 2 .1 .4 . Phương p h áp đ iệ n cực ch ọ n lọc mànR ion xác định n itra l 15 2 1.5. P iư ơ n g p h áp cự c p hổ x ác định nitrat 16 2 . 1.6 . P iư ơ n g p h á p trắ c q u an g x ác đ ịn h n itrit 16 2 .1 .7 . P ìư ơ n g p h áp đ o q u an g xử dụne; th u ố c thử O .to lid in xác đ ịn h clo d ư 16 2 . 1. 8 . P iư ơ n g p h áp x á c địn h đ o hoạt đ ộ n g 16 2.2. M ệt s ố p h ư ơng p h áp xứ lý am oni, nitrit, nitrat trong nư ớc 16 2.2.1. P iư ơ ng p h áp o x i ho á am o n i hằng clo và cá c hợ p ch ất c ủ a c lo 16 2 .2 .2 . P iư ơ ng p h á p thổi k h í xử lý am oni 20 2.2.3. Fhương p h áp sin h họ c xử lý am oni trong nư ớc 20 2 .2 .3 . Riương p h áp tra o đổi ion xử lí am o n i, nitrit, nitrat 21
B. P H Ầ N TH Ụ C N G H IỆ M 24 Chương 3: Hoá chất, dụng cụ và kỹ thuật thực nghiệm 24 3.1. C á c p hư ơng p h áp x ác đ ịn h các chỉ tiêu đ án h g iá c h ấ t lượng nư ớ c 24 3 .1 .1 . X ác đ ịn h a m o n i 24 3 . 1.2. X ác đ ịn h n itrit 25 3.1.3. Xác định nitrat 27 3 .1 .4 . X ác đ ịn h e lo h o ạ t đ ộ n g 28 3 .1 .5 . X ác đ ịn h đ ộ o x y h o á củ a nước 29 3 . 1.6 . X ác đ ịn h p H và đ ộ d ẫn đ iện của các d u n g d ịch 30 3 .2 . Kỹ th u ậ t xử lý am o n i, n itrit, nitrat bằn g phương p h á p trao đổi ion 30 3 .2 .1 . C huẩn bị n h ự a trao đổi ion 30 3 . 2 .2 .X ác đ ịn h d u n g lượng tra o đổi tĩnh c ủ a nhựa 31 3 .2 .3 . C huẩn bị c ộ t trao đổi ion và hê th ố n g thự c n g h iệm 32 3 .2 .4 . L ạp sơ đ ồ k h ả o s á t ảnh hư ởng đồn g thời c ủ a n ồ n g đ ộ ion và tốc đ ộ chảy 34 đ«ến khả n ă n g trao đổi c ủ a nhựa 3 .3 . Kỹ th u ật xử lý am o n i b ằng phương p háp đ o h o á 36 Chương 4 : Kết qủa nghiên cứu xử iý amoni, nitrit,nitrat 40 trong dung dịch bằng phương pháp trao đổi ion 4 . 1. X ác đ ịn h d u n g lượng trao đổi tinh của nhự a 40 4-. 1. 1. X ác đ ịn h d u n g lượng h ấp thụ tĩnh c ủ a nhự a A m b erlite IR 120 đối với 40 ion am o n i 4 .1 .2 . X ác đ ịn h d u n g lượng h ấp thụ tĩnh củ a nhự a A m b erlite IR A 4 0 0 đối với 41 ion n itra t 4ị.2. Ả nh h ư ở n g c ủ a n ồ n g độ và tốc đ ộ c h ả y đến k h ả n ă n g h ấ p thụ c ủ a nhựa 43 tro n g đ iều k iện đ ộ n g 41.2.1. Ả nh h ư ở n g c ủ a n ồ n g độ ion am oni 43 4ị.2.2. Ả n h h ư ư n g c ủ a n ồ n g đ ộ ion n itrit 46 4ị.2.}. Ả nh h ư ở n g củ a n ồ n g đ ộ n itrat 49
Chương 5: kết quả nghiên cứu xử H amoni trong dung dịch 54 bàng phương pháp clo hoá 5.1. X ác đ ịn h thời g ian clo h o á 54 5.2. X ác đ ịn h tỷ lệ đ o h o á đối với m ột số dun g d ịch am o n i có n ồ n g đ ộ đầu 55 k h á c n h au 5.3. N hận x ét c h u n g 60 Chương 6: áp dụng kết quả nghiên cứu để xử lí thử mẩu nước ngầm 61 khu vực Ngọc Hà , Hà Nội 6 .1. G iớ i thiệu sư đ ồ n g u ồ n nư ớc 61 6.2. K ết quả k h ả o sát ch ất lưựng nước n guồn 62 6.3. X ử lí am o n i, n itrit, n itrat b ằn g phương pháp trao đổi ion 63 6.4. X ử lí hợp c h ấ t n itơ b ằn g phương pháp clo h o á 68 K IẾN N G H Ị 71 c . KẾT LUẬN 72 TÀ I LIỆU T H A M K H Ả O 74 PHẦN PHỤ LỤC 77 Phụ lục 1 -Tiêu chuẩn chất lượng nước 20 TCN 33-85 -BXD ban hành 77 P h ụ lụ c 2 - T iê u ch u ẩ n vệ sin h đối với ch ất lượng nư ớc ăn u ố n g và sinh h o ạt về 78 p h ư ơ n g diện v ật lí và h o á h ọ c T iê u c h u ẩ i tạm thời ban h àn h k è m theo Q Đ số 505 B Y T /Q Đ n g ày 13/4/1992 P h ụ lụ c > T iê u ch u ẩ n vệ sin h ăn uống và sinh h o ạ t về vi k h u ẩ n , vi sinh vật 79 T iê u c h u á i tạm thời Ban h àn h k èm th eo Q Đ số 505 B Y T /Q Đ n g ày 13/4/1992 P h ụ lục 4 T C V N 5 9 4 4 - 1995 80 G iá trị p ớ i h a n ch o p h ép củ a c á c thông số và n ồ n g đ ộ các c h ấ t ô n h iễm tro n g nưóc n g ầm
PHẦN MỞ ĐẦU Từ th u ở x a xưa người H à Nội ch u y ên d ù n g nư ớc m ư a, nư ớc sông hồ t r o i g sinh ho ạt. M ãi đốn năm 1894 hệ th ố n g cấp nước đ ầu tiên m ới được xây d ự E g . N gu ồ n nư ớ c lúc đ ầu lấy từ sông H ồng, như ng d o ch ất lượng nư ớc không tố t x ử lý q u á tố n k ém nên từ 1909 ch o đ ến nay đư ợ c th ay th ố t ô i n g u ồ n nước n g ìm . T ro n g tương lai đ ày vẫn là nguồn cấp nước q u an trọ n g c ủ a H à N ội. Chất lư c n g c u ộ c số n g n g ày c àn g tăn g cao đòi hỏi lượng nư ớc cu n g cấp và ch ất lượng nước cũng n g ày càn g cao . Đ ó là yêu cẩu hức bách củ a thự c tế cần phải thoả m ân. T heo th ố n g k ê c ủ a tổ chứ c Y tế th ế giỏi hiện cỏ k h o ản g m ột ph ần ba dân c ư trên th ế giới th iếu nưức sạch để sinh h o ạt và d o đ ó h àn g năm có tới 500 triệu ngíòri bị m ắ c b ện h và 10 triệu người (chủ yếu là trẻ em ) hị chết. T ro n g số đó thì &0 $> các trư ờng hợp m ắ c h ênh ử các nước đ an g phát triển là d o dùn g nước k h à n g đ ạt tiêu ch u ẩ n vệ sinh. Ở nư ớ c ta, m ộ t Irong nhữ ng m ục tiêu chú yếu củ a thừi kỳ đ ẩ y m ạn h công nigiiệp h o á, h iện đại h o á đất nước m à Đ ại hội Đ ản g lổn thứ V III đ ã đề ra là "tất c ả d â n c ư th àn h thị và 80% dân số ở nông thôn phải đư ợ c c u n g cấp nư ớc sạch" rmiiốn vậy trư ớ c h ết c h ú n g ta cần phải "xây dựng q u y h o ạch hảo vệ và khai thác hợo lý n g u ồ n n ư ớc, đ áp ứng yêu cầu của sản x u ất và đời số n g ". C ù n g với sự tăn g trương kinh tế xã hội, tố c đ ộ đ ô thị h o á, sự g ia tăng dân Stố và sự p h át triể n c ô n g n g h iệp hoá đ ã k éo th eo m ứ c đ ộ n h iễm n g u ồ n nước nigìy càng tăn g . C ác hợ p ch ất của n itơ là sản phẩm phân h u ỷ c ủ a cá c ch ất hữu c ơ động vật và thự c vật đ ã xuất hiện trong nước n g ầm H à N ội với h àm lượng mgày càng lớn đ ặ c hiệt là ở k hu vực nội thành. C hất lượng nư ớc k h ô n g tốt đã gỊây ảnh h ư ở n g đ á n g kể đ ến sức khoẻ và năn g xuất lao đ ộ n g c ủ a nh ân dân . V ấn đ ề m a n g lín h cấp th iết đ ặt ra ờ đây là bằn g m ọi h iện ph áp phải khắc p h ụ c để cu n g cấ p đủ s ố lượng nước sạch phục vụ ch o nh u c ầu sinh h o ạ t của nibân dân H à N ội tro n g khi các công trình c ấp nư ớc sạch ch o nh ân d ân từ ngoại tỉhinh đưa v à o ch ư a đ á p ứng được. K h u vực N g ọ c H à th u ộ c quận Ba Đ ình. H à N ội, có đ ặc đ iểm đ ịa lí đặc b iè t là n ằm c ạ n h H ồ B ách thảo, H ồ T ây chứ a nước thải củ a cá c khu d ân cư lân 1
cận và là n g u y ên nhân ch ín h g â y lên sự ỏ n h iễm nước hề m ặt, d ẫn đ ến ô nhiễm nước n g ầ m . M ặt hằng k h ai th ác nước ngầm ơ đây khá ch ặt h ẹp lại xen kẽ các vùng d â n cư d ẫn đến c h ấ t lượng nước chư a đư ợc n h ư m o n g m u ố n . T ro n g n h ữ n g n ă m gần đ ây chất lượng củ a n g u ồ n nư ớc n ày bị giảm dần. H iện tư ợ n g đ ổ n g cặn c ú a nồi hơi tăng n hanh và hiện tượng th ủ n g ố n g d ẫn nước củ a cá c th iết bị làm lạm h xảy ra khá phổ biến ở các cơ q u an x í n g h iệp trong khu vực. Đ iề u đ ó đòi hỏi phải phốn tích m ột cách hệ th ố n g đ ể đ án h giá chất lượng n ư đ c và đ ề xuất phương án k h ắc ph ụ c n h ằm nân g cấp c h ấ t lượng nước sản p h ẩ m . Đ ể g ó p p h ần n g h iên cứu giải q u y ết vấn đề thự c tiễn c ủ a khu vực và đơ n vị c h ú n g tôi ch ọ n đề tài: N ghiên cứu tách loại am o n i, nitrit, nitrat trong nước n g ầm b ằn g phương p háp trao đổi ion và phương ph áp clo ho á. Do thời g ian có h ạ n trong cuốn luận án n ày m ới chí dừ ng lại ở m ức độ phAn tích tương đối to àn d iện cá c chỉ tiêu chú yếu đ ể đ án h giá c h ất lượng của n g u ồ n nước. K h áo sát c á c yếu tố ánh hưởng đô tìm đ iều kiện tối ưu cho việc xử lí th ử m ẫu n ư ớ c h ằng hai phương pháp trao đổi ion và phư ơng p h áp cỉo hoá. Với h y v ọ n g rằng các kết quả thu đư ợc sau khi xử lí thử tro n g phòng th í n g h iệm có thổ đ ó n g g ó p m ộ i số thông tin hữu ích ch o việc nống cấp cô n g nghệ x ử lí để cu n g c ấ p nước sạch phục vụ cho sinh h o ạt và n g h iên cứu k h o a học ở k h u vực sau n ày . Cuối lu ận án c h ú n g tôi m ạnh dạn đư a ra m ột vài k iến nghị n h ỏ nhằm n â n g cấp c h ất lượng nước c ủ a khu vưe. 2
A . P H Â N T Ô N G Q U A N . C H Ư Ơ N G 1: G IỚ I T H IỆ U C H U N G V Ề C Á C H Ợ P C H Ấ T C Ủ A N ITƠ V À S ự Ô N H IỄ M N G U Ồ N N Ư Ớ C 1.1 Tinh hình ô nhiẻm inỏỉ trường hiện nay N ăm 1995 U ỷ han k h o a học chính thứ c củ a N hà T rắn g về b ảo vệ m ôi trưtoầg đ ã đ ịnh Iighìa về sự ô nhiễm m ôi trường như sau: “ Sự ổ n h iễm là sự thay đổ i b ất lợi c ủ a m ồi Irường thiên nhiên, nó thể hiện ho àn to àn h ay m ộ t phần n h í ìà sản phẩm p h ụ do h o ạt đ ộng củ a con người, q u a các h iệu q u ả trực tiếp h a ' g iá n tiế p m à làm Ihay đổi d ạn g thứ c phân b ố các lu ồ n g năn g lượng, m ức độ b ứ t x ạ , th àn h p h ần vật lý và ho á học củ a m ôi trường tự n h iên và đ ộ phổ biến củí c á c sin h vật. N hững sự th ay đổi này cổ thể làm ảnh hư ởng đ ến con người m ệ t cách trực tiếp hay hay g ián tiếp thông q u a cá c n g u ồ n sản phẩm nông n g h iệp , nư ớ c và c á c sản phẩm sinh h o ạt kh ác, ch ú n g cũ n g có th ể ảnh hưởng tới eton người b ằng các h làm thay đổi các đối tượng vật lý th u ộ c sở hữ u của con n,girờj và c ó kh ả n ăn g làm thoái hoá thiên n h iê n ” {2 }. Sự ỏ n h iễm m ôi lrường n g ày nay đã và đ an g đư ợc toàn T h ế giới q u an tâm nihít là tro n g th(íi đại cách m ạn g khoa học - kỳ thuật, khi m à h o ạ t đ ộ n g c ủ a con n;gíời p h át triển tới qui m ô chư a từng thấy thì vấn đề ỏ n h iễm m ôi trường lai c;àng trở n ên g ia tăn g . T ro n g vòng 100 năm gần đ ây , tốc đ ộ di ch u y ển trong k;h)ng g ia n củ a c o n người đ ã tăn g lên 100 lần, m ứ c đ ộ tiêu thụ n ăn g lượng tăng 1 0)0 lần, sức m ạ n h q u ân sự tăn g hàng triệu lần... đ iều đ ó đ ã k é o th eo sự tăng líêr. gấp bội củ a m ứ c đ ộ ô n hiễm . N gười ta x ác đ ịn h được rằng vào nhữ ng năm 70 đ ã có k h o ả n g 2 triệu chất htoí chất k h á c n h au được thải vào m ôi trưím g xung q u an h ( k h ô n g k ể các loại pihìn k h o á n g ), tro n g số đó 4 0 .0 0 0 chất th u ộ c loại đ ộ c hại. N ền sản x u ất hiện đìạ không nh ữ n g chỉ tạo ra các sản phẩm m ới m à còn thải ra c á c ch ất thải m ới c:hiía hề có tro n g th iên nh iên , và phần lớn là xa lạ đối với c á c cơ th ể sống.
C ác n g u ồ n g â y ỏ n h iễm ch ính là các nhà m áy c ủ a n gành công n g h iệp hoá chất, luyện kim , c h ế h iến d ầu m ỏ, c h ế tạo m áy, vật liệu xây d ự n g ....H à n g năm chúng ta đ ã thải vào k h í q u y ển hàng trăm triệu tấn c á c ch ất đ ộ c CỈT, HC1, S 0 2, C 0 „ CO, N O x ( các ô x it k h ác nhau củ a nitơ ), các h ợ p ch ất th u ỷ ngân, chì, Càdimi, asen .... Đ ặc biệt n g u y hiểm là chất thải c ủ a các nhà m áy xử lý chất thải hat nhán, b ụ i p h ó n g x ạ củ a các vụ thử hạt nhân. Các n g u ồ n g â y ô n h iễm q uan trọng k h ác là c á c n h à m áy n h iệ t điên, các phương tiệ n g ia o th ô n g vận tải chạy hàng đ ộ n g cơ đ ố t trong, cá c vụ tai nạn chở dầu, sự c ố ố n g d ẫn d ầ u , nư ớc thải sinh h o ạt và công n g h iệp v.v Hiện n a y vấn cĩề ô n h iễm môi trường đã trở th àn h nỗi lo củ a toàn nhân loại. Nó đ ò i hỏi g iải q u y ế t vấn đ ề m ôi trường tự n h iên đ a n g bị thoái h o á nghiêm trọng co sự tích luỹ m ộ t khối lượng lớn cá c h o á c h ấ t và đã g ây ra n h iều bệnh chưa từng b iết đ ến . Sự ô n h iễm m ôi trường cũng g ây ản h hư ở ng x ấu đ ến năng suất cây trồ n g và vật n u ô i, phẩm chất lương thự c và thự c phẩm . Sự ô nhiễm còn đẩy nhanh q u á trìn h ăn m ò n m áy m óc, thiết bị và làm g iảm tuổi thọ củ a các công trình k iến trúc, xây d ự n g ... T iiệ t hại vé k in h tế đ o ô nhiễm m ôi trường g ây ra rất lớn, ch ẳn g h ạn năm 1970 uớc tín h th iệt h ại ở N h ật là 23 tỉ đỏla, ở M ỹ 25 ti’ đ ô la. N h iều người cho rằng k ió đ á n h g iá h ế t đư ợ c các thiệt hại d o ỏ n h iễm m ôi trư ờng g ây ra vì còn p hải tíih đ ế n n h iều yếu tố k h ác như chi phí ch o việc ch ữ a b ện h , sự g iảm năng su ất la) đ ộ n g x ã h ộ i...V ấ n đề hảo vệ m ỏi trường liên q u an trự c tiếp đ ến vấn đề sử dụng h ợ p lý và h iệu q u ả các nguồn tài n g u y ên th iên n h iên , n h ấ t là các tài n g u y ê i k h ô n g th ể tái tạo. Đ ể ch o con người k h ô n g bị đ ầu đ ộ c bởi cá c yếu tố đ ộ c h ạ p h á t sinh từ m ọi n g u ồ n k h ác nhau đòi hỏi phải q u an tâm đ ến chất lượng k h ô n g k h í m à co n người h ít thở, chất lượng c ủ a nước m à co n người d ù n g để ăn u ố n g hàng n g à y ... và m ộ t số n h ân tố k h ác tác đ ộ n g lên cơ thể con người ngoài đ ư ờ n g h ô h ấ p và tiêu hoá như ng cũng làm tổn hại trạn g thái sinh lý c ủ a cơ thể, c h ẳ n g lạ n tiế n g ồn. |)ể b ả o vệ c ác n g u ồ n nước khỏi bị ỏ n h iễm k h ô n g có co n đư ờng n ào khác là p h ả b ả o vệ m ôi trư ờng. Đ iều đó cổ nĩ;hĩa là n h ất th iết phải h ạn c h ế lượng c h ấ t tlải p h át sin h từ các quá trìn h sản xuất, h ằng cách sử d ụ n g các th àn h tựu 4
IT.ớ củ a k h o a h ọ c v à k ỹ th u ật đ ể xây dự ng các cô n g n g h ệ k h ô n g có h a y có rất ít chá. thải, và phải x ử lý ch ất thải trước khi thải ch ú n g vào m ôi trư ờng. V iệc xây d ự n g nhữ ng d ây chuyền k hôny có c h ấ t thải h ay c á c tổ hợp xử lý châ thái đò i hỏi n h iề u phí tổn, đôi khi làm cho q u á trình sản x u ất k h ô n g còn giá trị k in h tế. C ó th ể nói rằn g , thông thư ờng m ột g iải p h áp có lợi ch o môi trương thì bất lợi về kinh tế và ngược lại. V iệc tìm ra cá c giải p h áp sao ch o phù h(f[ với cả hai vấn đề trên đ an g là vấn đề hức xúc ch o toàn n h ân loại. V à d o đ ó , c h ú n g ta cần phải nghiên cứu cả hai lĩnh vực b ảo vệ và xử lí môi trương 1.2 Nitơ và chu trình của nitơ trong tự nhiên [ 1, 2] Ni tơ tạo th à n h h àn g loạt c á c hợp c h ất vô cơ và hữ u cơ q u an trọ n g trong kh('ng khí, đ ấ t và nư ớ c n h ờ cá c q u á trình h o á h ọ c k h á c n h au . N g u y ên tử nitơ có khí n àn g tạo th à n h các hợp ch ất hoá học với m ứ c o x i h o á từ (-III) đ ến (+V ), vì vậ) h o á h ọ c m ôi trư ờ ng củ a n itơ m à Irước hết là các phản ứng có sự chuyển electron m an g ý n g h ía rất lớn trong các q u á trình ch u y ể n h o á h o á h ọ c và sinh học. M ộ t số ví d ụ về cá c d ạn g tồn tại của n itơ n hư sau: M íc oxi hoá: -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 Ị ị I------ X 1 I T I I D ạig tổ n tại: NH, -N H 2 N2 N ,0 NO H N O , N 0 2 HNO, NH/ CO(NH2)2R2N - NO n o 2- C H ,C (0 )0 0 N 0 R -C H (N H 2)C O O H n o 3 N gu ồ n ni tí í c h ín h Irong m ôi trường là n itơ củ a k h ô n g khí, ngoài ra nitơ CÒI c ó 'tro n g đ ấl và nước . 5
P h ân bô n guồn nitư trong m ỏi trư ờnu I 1 N guồn K hối lượng, triệu tấn Đ ấ t , đá O A K )12 N ước 23.10' Ni tơ ho à tan 2 2 . 1()6 H ợ p ch ất có ch ứ a ni tơ 0,6.10° K hổng khí 3 ,9 .1 0 Sinh q u y ể n 3.9. K í’ Sinh vật sống tro n g đ ất 1,2. i ()3 Sinh vật sống ở hiển 0 ,5 .1 0 ’ Sinh vật ch ế t tro n g đ ất 3 0 0 .1 0 ' Sinh vật ch ết ở hiển 6 0 0 .1 0 ' N itơ là th à n h phần ch ín h Irong k h í q u y ển như ng nó k h ổ n g h o ạ t đ ộ n g m ạnh nlhtf ôxy bởi lẽ n ăn g lượng liên kết trong phân tử n itơ lương đối lớn ( E = 942 k.J / m ol ). Q u á trình phân ly q u an g h ọ c c ủ a phân tử n itơ đòi hỏi cá c photon có biước sóng n g ắ n Ằ < 169 nm . Dưới tác d ụ n g cúa c á c tia só n g rất n g ắn X < 100 mm có th ể x ảy ra các phan ứng quaniì hoá phức tạp với sự tạo ih àn h nguyên tử h«oic phân tử niu# h o ạt h o á như : hV N, ______> N2+ + e N2+ + 0 2 ----------> NO+ + NO NO+ + c ---------- > N + o T rong th ự c tế, N O xuất h iện trong k h í q u y ển là d o q u á trình o x y hoá N , b»ở 0 2 d o h iệ n iưựng p h ổ n g đ iện tự nhiên. Phóng diện N2 + 0 :— — V 2 NO g .r c a o 6
N itơ o x it là c h ấ t k h í k h ô n g m àu. k h ô n g m ùi, k h ô n g tan tro n g nước. Nó gíty tác hại ch o cơ th ể do kh ả n ăng tác dụn g với h ổ n g c ầu tro n g m áu , làm giảm khả năng vận chuyển oxi của m áu. gây ra các hệnh về m áu . N iO đ ư ợ c sinh ra trên m ặt đ ất là do k ết quả h o ạ t đ ộ n g c ủ a vi sinh vật. Nó khuếch tán vào k h ô n g k h í và h ấp phụ các tia tứ n g o ại rồi bị p hân h u ỷ nguyên tử o x i h o ạ t h o á. N itơ d io x it ià c h ấ t k h í m àu nâu nhạt, có m ùi k h ỏ ch ịu , có th ể p h át hiện đưcc m ùi của n ó ở n ồ n g đ ộ 0 ,1 2 ppm , NCX dỗ h ấp thụ bứ c xạ tử n goại, dễ hoà tan tro n g nư ớc và th am g ia vào các phản ứng q u a n g h o á. N O , là loại k h í gây kick th ích m ạn h đối với n iêm m ạc đường hô hấp, có thể thâm n h ập vào cơ thể ở nồrg đ ộ 15-50 ppm g â y ra các bệnh tim , phổi và gan . N O , rất bền với p h ản ứng q uang hoá, chỉ ở bước só n g X < 395 nm nó mới bị [hân li th àn h N O và o, . X< 398 1U11 N O , + h v ----------- NO + o X >430nm N O , + h v ----------- > NO,* h o ạt hoá. K hi k ế t th ú c q u á trìn h p hản ứng thì N O / h o ạt h o á n ày ph ản ứng với gốc OI- c h o H N O , h o ặ c với m ột s ố các chất h o ạt tính k h á c tạo th àn h N O a và C 2H30 5N (P A N ) là n h ữ n g ch ất g â y ăn m òn m ạn h . N hữ ng ch ất n ày m ộ t phẩn tan tro ig nư ớ c và th e o m ư a rơi x u ố n g đất. C ác o x it c ủ a n itơ (N O , N „ 0 3, NCX , N ,O v . v iết là N O x) x u ất h iện tro n g khí q i r ể n d o q u á trìn h đ ố t n h iên liệu ở nhiệt đ ộ cao, oxi h o á n itơ k h í q u y ển do tia s é t núi lử a..., p h ân h u ỷ n itral hằng vi sinh vật và q u á trìn h sản x u ất các hoá clhâ là hợ p c h ất củ a nitơ. H ai k h í N (X , n o là th àn h phần quan trọng và có vai trò n h ất đ ịn h trong kJh
k h ô n g khí và là nhữ n g n g u y ên nhân dẫn đến sự p hân hu ỷ ô zôn, giảm lưựng ổzôn trong k h í q u y ể n , làm tăn g các tia hức xạ c h iếu xuống d ẫn đến sự tăng nhiệt độ củ a trái đ ấ t. Nitư tro n g đ ấ t và nước ch ú yếu ở d ạn g hữu cư đư ợc tạo th àn h là do kết quả c ủ a quá trìn h p h ân h u ỷ thự c vật và xác đ ộ n g vật ch ết, ph ân và nước tiểu của đ ỏ n g vật... N ó đ ư ợ c h y d rô h o á thành NH
H iện n ay vởi cá c th iết hị công nghệ h iện có trên th ế giói, sản lượng urê đạt kluving 35 triệu tấn /n ăm tương đương với lượng urê d o sán x u ất b ằng sinh học hàng nám trên trái đất. C ác q u á trìn h k h ứ và th u ỷ phàn các hợ p ch ất n itơ trong nước có xúc tác sinh h ọ c là các q u á trìn h urê h o á, am oni hoá, nitrat ho á, khử n itra t hoá. T rong đó, n itơ q u a y trở lại k h ô n g k h í ơ dạng N i h o ặc NọO, với lượng N 20 chiếm khoảng 5% tổ n g số. L ượng n itơ ở dạng hợ p ch ất tích tụ tro n g cơ thể số n g khá ít ỏi và ch ỉ vào k h o ả n g 1()4 triệu tấn. T rong quá Irình k h o án g hoá, N H / được giải phổng. T h e o m ộ t s ố tính toán, chỉ có k h o ản g 11% n itơ tro n g ph ân bón đưực chuyển Ihành d in h d ư ỡng ch o cây trồng và độn g vật, phần n itơ cò n lại được chuyển vào nư ớ c thải và nước hề m ặt tnrớ c khi th am gia q u á trình khử nitrat [ 1]. V ò n g tuần h o àn n itơ dưới tác động tích cực c ủ a các h o ạt đ ộ n g nh ân tạo đặt ra n ộ t lo ạt các vấn đ ề sin h thái m à việc kiểm soát và c h ế ngự c h ú n g đòi hỏi cao đối với c á c n g àn h k h o a h ọ c và kỹ ihuật. V iệc tăn g n ồ n g độ củ a các hợp ch ất n itư hay hơi (N O x, NoO, N H „ n itn a m in ) ử tần g hình lưu và đối lưu dẫn tới tăng tốc đ ộ cá c phản ứng trong khcng khí, tăn g qu á trìn h trao đổi của các hợp c h ấ t n itơ g iữ a k h í quyổn và hề mãi trái đ ất và d o đ ó làm tăn g n ồ n g đ ộ của C O (N H ,)2, N H / , N 0 2 , N O / trong nưcc hề m ặt và nư ớc n g ầm . V iệc o x i h o á am o n i (N H 4+) hằng vi sinh q u a giai đ o ạn tạo th àn h nitrit và sau đ ó th àn h n itra t (n itra t hoá). Nitrosomonas N H 4+ + 1, 5 0 2 --------— ----- > N 0 2- + H 20 + 2 H + Nitrobacter NO, +0,5 0 , ------— — -> NO; C á c q u á trìn h o x i h o á vi sinh N H / còn có thể bị ảnh hư ởng bởi m ột số c h ã k h á c. Q u á trìn h n itrit hoá bị hạn c h ế bới cá c bon hữu cơ, vì m ột phẩn oxi tiê i th ụ cho sản p h ẩm sin h khối. Q uá trình biến đổi n itư tro n g nước bề m ặt dẫn tới lãng n ồ n g đ ộ N O /, m ộ t sản phẩm g ây n h iễm đ ộ c nước. N gười ta tính rằng h àrg n ám có k h o ả n g 3 0 .1 0 ' triệu tấn n itơ được ch u y ển ra hiển dưới d ạn g nitrrat [1] 9
1.3. Các hợp chất của nitơ đối với sự ô nhiẻin nguồn nước ị 1, 2 7 1 a. D ana, tố n tu i củ a n i uy tro n g m ô i Inròiiiỉ T r o n g m ô i lr ư ờ n g n ư ớ c n itơ tổn lạ i ờ n h iề u d ạ n g h ợ p c h ấ t k h á c n h a u , n h ư n g c ó th ổ p h â n c h i a c h ú n g th à n h h a i n h ó m lớ n đ ó là n itơ h ữ u c ơ v à v ô cơ . C á c h ợ p c h ấ t ni tơ v ô c ơ tồ n tại tr o n g n ư ớ c p h ổ b iế n ở 3 lo ạ i h ợ p c h ấ t c h ín h là a m o n i, n itr il, n itra t. C á c io n a m o n i ( N H 4+), n ilr a t ( N O ,') , n itr it ( N O , ) c ó m ặt tr o n g tất c ả c á c n g u ồ n n ư ớ c như : n ư ớ c n g ầ m , n ư ớ c b ề m ặ t v à n ư ớ c th ả i. T r o n g th iê n n h iê n k h í a m o n ia c đ ư ợ c s in h ra tr o n g q u á trìn h th ố i rữa c ủ a c á c p r o te in tr o n g x á c s in h vật v à q u á trình p h â n h u ỷ urê tr o n g c h ấ t b à i tiế t c ủ a đ ộ n g v ậ t d ư ớ i lá c d ụ n g c ủ a m ộ t s ố lo à i vi s in h v ậ t. D o n h iề u n g u y ê n n h â n m à n ư ớ c th ả i, n ư ớ c b ề m ặ t c ũ n g n h ư n ư ớ c n g ầ m th ư ờ n g c h ứ a c á c h ợ p c h ấ t n itơ . M ộ t p h ầ n ni tơ ở d ạ n g a m o n i đ ư ợ c s in h ra từ n g u ồ n p h â n b ó n , n ư ớ c g iả i đ ộ n g vật và m ộ t p h ầ n đ ư ợ c t ạ o ra d ư ớ i đ iề u k iệ n th íc h h ợ p b ở i c á c vi k h u â n . N g ư ờ i ta c h o rà n g s ự c ó m ậ t c ủ a a m o n i là c h ỉ thị c ủ a s ự ô n h iễ m m ỏ i trư ờ n g n ư ớ c . h. S ự k iể m s o á t n h ấ n tạ o đ ô i v ớ i c á c h ọ p c h ấ t n i tơ tro n g m ỏ i trư ờ n g Ị 1 ] D o v i ệ c p h á t tr iể n sả n x u ấ t h iệ n n a y c á c v ấ n đ ề s in h th ái n á y s in h n g à y c à n g n h iề u . C o n n g ư ờ i lu ô n c ố g ắ n g á p d ụ n g m ọ i b iệ n p h á p k h o a h ọ c k ỹ thuật đ ổ k h ố n g c h ế h à m lư ợ n g c ủ a c á c h ợ p c h ấ t c u a n itơ ở d ư ớ i d ạ n g k h í, lỏ n g tro n g m ô i tr ư ờ n g . B ằ n g c á c h iệ n p h á p s in h h ọ c , v ậ t lí v à h o á h ọ c c o n n g ư ờ i đ ã h iế n đ ổ i c á c h ợ p c h ấ t c h ứ a n itơ th à n h c á c sả n p h ẩ m c u ố i c ù n g k h ô n g ả n h h ư ở n g tới m ô i tr ư ờ n g s in h th ái h o ặ c tạ o ra sả n p h ẩ m c ó th ể s ử d ụ n g đ ư ợ c . Q u á tr ìn h k h ử ồ x i t n itơ c ó th ể th ự c h iệ n h ằ n g c á c h iệ n p h á p k ì th u ậ t n g a y tại n g u ồ n s in h ra n ó (x ứ lí s ư -c ấ p ) h a y tá c h k h í N O x từ k h í th ả i n h ờ h ấ p thụ h o ặ c c á c q u á trìn h h o á h o c (x ử lí ih ứ c ấ p ). C á c h iệ n p h á p x ứ lí th ứ c ấ p n h ư q u á trìn h đ ố t n h iệ t, h ấ p th ụ k h í, k h ử c ó h o ặ c k h ô n g c ó x ú c tá c đ ể g iả m lư ợ n g N O x tr o n g k h í th ả i s a u k h i đ ã x ử lí s ơ b ộ . Phương pháp khứ N O x g ồ m c ó p h ư ơ n g p h á p k h ử x ú c tá c k h ô n g lự a c h ọ n và k h ử x ú c tá c c ó lự a c h ọ n . C (í s ở c ủ a p h ư ơ n g p h á p k h ử x ú c tá c k h ô n g lư a c h ọ n là b iế n đ ổ i đ ồ n g th ờ i h ợ p c h ấ t h y d r o c a c b o n và ô x it n itơ trên x ú c tá c tạ o th à n h s ả n 10
p h ẩm N 2, C O -,, H : 0 p h ư tm g p h á p n à y th ư ờ n g đ ư ợ c ứ n g d ụ n g k h i n ồ n g đ ộ N O x thấp. Đ ổ x ử lí n ư ớ c ô n h iễ m c h ứ a c á c h ợ p c h ấ t n itơ , c ó th ể á p d ụ n g c á c p h ư ơ n g p h áp tá c h v à là m g ià u , h o ặ c b iế n đ ổ i c h ú n g th à n h n itơ p h â n tử trả lạ i c h o k h í q u y ể n . N g ư ờ i ta th ư ờ n g á p d ụ n g c á c p h ư ơ n g p h á p h o á lí n h ư c h ư n g c ấ t, trích li đ ổ ihu h ồ i c á c h ợ p c h ấ t n i tơ d ễ b a y h ơ i h o à tan tr o n g n ư ớ c th ả i c ủ a n g à n h c ô n g n g h iệ p p h â n b ó n . P h ư ơ n g p h á p m à n g và p h ư ơ n g p h á p tra o đ ổ i io n c ũ n g n h ư c á c p h ư ơ n g p h á p h o á s in h th ư ờ n g đ ư ợ c s ử d ụ n g đ ể là m s ạ c h n ư ớ c k h ỏ i c á c h ự p ch ất io n c ủ a n it ơ n h ư a m o n i, n itra t, n itrit. 1.4. Sự ô nhiễm hợp chất nitơ trong nước ngầm Hà Nội [6] T rong năm 1 9 8 8 k h i th ự c h iệ n c ô n g tá c th ă m d ò n ư ớ c d ư ớ i đ ấ t v ù n g H à N ộ i m ở r ộ n g v ớ i d iệ n t íc h k h o ả n g 8 0 0 k m 2, Đ o à n đ ịa c h ấ t 6 4 đ ã t iế n h à n h lấ y v à phân t íc h 2 6 1 m ẫ u n ư ớ c đ ể x á c đ ịn h h à m lư ợ n g N H 4+ , N O -,', N O ,' . K ế t q u ả th u đ ư ợ c đ ã c h o th ấ y : • H à m lư ợ n g N H / tr o n g n ư ớ c n g ầ m d a o đ ộ n g lừ 0 -r 3 5 m g/1; N O ,' từ 0 -S-3 m g /1 ; N O / từ 0 4- 1 0 ,3 m g /1 ,. • Đ ã x á c đ ịn h đ ư ợ c m ộ t s ố k h u v ự c c ó h à m lư ợ n g N H / c a o h ơ n tiê u c h u ẩ n c h o p h é p n h ư : H à Đ ồ n g , Ba L a , B ô n g Đ ỏ , P h á p V â n , V ă n Đ iể n h à m l ư ợ i g th ư ờ n g d a o đ ộ n g từ 6 -r 2 3 ,7 5 m g /k k h u v ự c L ĩn h N a m , T rầ n P h ú là 2 4- 1 0 m g /I , đ ồ n g th ờ i m ộ t s ố k h u v ự c k h á c n h ư M a i D ịc h , N g ọ c H à , d ả i v e n s ồ n g H ồ n g từ C h è m đ ế n Y ê n P h ụ c ó h à m lư ợ n g 0 ,1 -4- 1 4 ,5 m g /1 . • V ề m ù a m ư a s ố lư ợ n g c á c v ù n g c ó h à m lư ợ n g N H 4+ v ư ợ t t iê u c h u ẩ n c h ( p h é p n h iề u h ơ n s o v ớ i m ù a k h ô , n h ư n g g iá trị n ồ n g đ ộ N H / Ở m ỗ i đ iể m lại nhc hơn. C á c g i ế n g k h a i t h á c ở d ả i v e n s ô n g H ồ n g v à v ù n g M a i D ị c h - N g ọ c H à tu y c ó i à m lư ợ n g N H / c a o n h ư n g v ớ i b iê n đ ộ n h ỏ , c á c g i ế n g n h iễ m b ẩ n c h ỉ c h iế m 2 0 ơo ( 1 4 g i ế n g trên 6 8 g i ế n g k h ả o s á t). T r o n g k h i đ ó 1 0 0 % g i ế n g p h ía N a m , T â ' N a m T h à n h p h ố đ ề u hị n h iễ m b ẩ n . H à m lư ợ n g N H 4+ t ă n g tr o n g 6 n ă m từ 19Ỉ-7 đ ế n 1 9 9 3 n h ư sa u : c á c g i ế n g k h a i th á c ở c á c trạ m B ạ c h M a i: 8 -r 9 m g /l ; K i n L iê n : 1 3 ,5 -r 1 6 ,5 m g/1; T r u n g Tự: 1 ,3 -T 9 ,6 7 m g /l ; B á c h K h o a : 8 ,1 5 -7- 11
1 0 ,6 5 m g /1 ; T ư ơ n g M a i: 3 ,1 5 -ỉ- 1 1 ,2 5 m u/1 ; P h á p V â n : 7 ,0 6 -r 2 2 m g/1; H ạ Đ in h : 3 ,6 8 -r 13 m g /1 . H ổ u n h ư ở c á c n h à m á y n ư ứ c th u ộ c k h u v ự c H à N ộ i h iệ n n a y đ ề u đ a n g s ử d u n g s ơ đ ồ c ô n g n g h ệ x ử lí n ư ớ c là: N ư ớ c n g ầ m —> g ià n m ư a th ô n g k h í - > b ế lắ n g —» l ọ c n h a n h —> k h ử trù ng —►p h â n p h ố i. V ớ i s ơ đ ồ c ô n g n g h ệ n à y k h ô n g th ể lo ạ i b ỏ h ế t đ ư ợ c N H 4+ c ó tr o n g n ư ớ c n g ầ m , v ì v ậ y c ầ n p h ả i c ó m ộ t c ô n g n g h ệ th íc h h ợ p h ơ n đ ể lo ạ i b ỏ h ế t N H 4+ n ó i r iè n g v à c á c h ợ p c h ấ t n itơ n ó i c h u n g tr o n g n ư ớ c n g ầ m c ủ a H à N ộ i. 1. 5. Nguồn gốc gây nèn sự tăng NHt+ trong nước ngầm Hà Nội [6] C h o đ ế n n a y ở V iệ t N a m n ó i c h u n g và H à N ộ i n ó i r iê n g c h ư a c ó c ô n g trìn h n à o n g h iê n c ứ u đ ầ y đ ủ v à to à n d iệ n đ ể k h ẳ n g đ ịn h n g u ồ n g ố c v à n g u y ê n n h â n g â y n h iễ m b ẩ n n g u ồ n n ư ớ c , n h ư n g trên t h ế g iớ i đ ã c ó n h iề u c ô n g trình n g h iô n c ứ u c ô n g p h u , đ ủ d à i v ề vấn đ ề n à y v à c h o rằ n g s ự n h iễ m b ẩ n c á c h ợ p c h ấ t c ủ a n itơ Ir o n g n ư ớ c n g ầ m là d o m ỏ i trư ờ n g b ị ô n h iễ m b ở i c á c châ't th ải s in h h o ạ t v à c ổ n g n g h iệ p c ũ n g n h ư c á c c h ấ t h o á h ọ c đ ư ợ c lạ m d ụ n g q u á m ứ c ir o n g n ô n g n g h iệ p . H à N ộ i là n ơ i tập tru n g m ậ t đ ộ d â n c ư đ ô n g , c ó n h iề u c ơ s ở s ả n x u ấ t c ô n g n g h iô p (tr o n g đ ó n ư ứ c th ái c ủ a n h iề u x í n g h iệ p c ó h à m lư ợ n g N H 4+ c a o , v í dụ: b á n h k ẹ o H ả i H à - 4 ,8 5 m g/1, n h ự a Đ ạ i K im - ^ 8 m g /l ; G iầ y T h ư ợ n g Đ ìn h - 1 4 ,6 m g / l ....) . Ở Hà N ội lư ợ n g rá c th ải ra lê n tới 4 0 0 0 m V n g à y , n ư ớ c th ả i k h o ả n g 5 0 0 . 0 0 0 m V n g à y , r iê n g lư ợ n g p h â n th ả i ra ờ 4 q u ậ n n ộ i th à n h tớ i 8 2 0 tấ n /n g à y . H ầ u h ế t n ư ớ c th ả i k h ô n g q u a x ử l í m à đ ổ th ẳ n g ra m ư ơ n g , c ố n g rồi đ ổ v à o s ô n g h ổ . R á c th ả i k h ô n g k ịp thu g o m ở n h iề u n ơ i c h ấ t đ ố n g lư u c ữ u bị p h â n h u ỷ , th ố i rữ a r ổ i b ị n ư ớ c m ư a c u ố n đi k h ắ p n ơ i. C á c s ô n g m a n g tr o n g m ìn h h ầ u h ế t lư ợ n g n ư ớ c th ả i s in h h o ạ t , n ư ớ c th ải c ô n g n g h iệ p c ủ a th à n h p h ố r ồ i đ ổ v ề k h u v ự c T h a n h T r ì, V ă n Đ i ể n . H iệ n tư ợ n g đ ó là m c h o n ư ớ c m ặ t ở c á c s ô n g , h ồ , m ư ơ n g , m á n g ở c ả k h u v ự c n ộ i th à n h v à n g o ạ i th à n h H à N ộ i đ ề u b ị ô n h iễ m n ặ n g N H 4+. C á c s ố liệ u t h ố n g k ê g ầ n đ â y c h o ih ấ y : X 12
Ở c á c s ô n g N h u ệ , T ô L ịc h , K im N g ư u , S é t, L ừ th ư ờ n g x u v ê n bị lắ n g đ ọ n g m ộ t lớ p h ù n h ữ u c ơ k h á d à y ; h à m lư ợ n g N H / tr o n g n ư ớ c rất c a o ( s ô n g N h u ệ 1 2 ,1 7 m g/1; s ô n g T ỏ L ịc h 1 4 ,2 4 m g/1; s ồ n g K im N gưu 1 8 ,7 m g/1; s ô n g L ừ 2 1 ,7 5 in g/1 , v à s ổ n g S é t - 2 3 ,6 m g /l ) . N ư ớ c c á c h ồ , m ư ơ n g m á n g c ũ n g bị n h iễ m b ẩn n ặ n g N H 4+. H à m lư ợ n g N H / ờ c á c h ồ : G iả n g V õ 1 3 ,l m g / l; T h a n h N h à n 1 3 ,4 4 m g/1 ; H ữ u T iệ p 1 3 ,4 9 m g/1; B a M ẫ u 1 3 ,8 8 m g/1: T h iề n Q u a n g 1 4 ,2 1 m g/1; H ồ Đ ầ m 1 4 ,4 6 m g/1; B ả y G ia n 1 4 ,8 5 m g /1 ; B ả y M ẫ u 1 5 ,0 6 m g/1 ; T h à n h C ô n g 1 6 ,3 1 m g /1 . T r o n g k h i đ ó c h ỉ tiê u v ề N H / v à N O / , NO-,' tr o n g n ư ớ c c ấ p c ủ a n ư ớ c ta h iệ n n a y t h e o t iê u c h u ẩ n n g à n h c ủ a B ộ x â y d ự n g 2 0 T C N 3 3 - 8 5 th ì lư ợ n g N H 4+ tố i đ a c h o p h é p là 3 m g/1 ; N O / là 10 m g /1 , N O ," - 0 m g/1. 13
C H Ư Ơ N G 2: M Ộ T s ố P H Ư Ơ N G P H Á P P H Â N T ÍC H V À x ử LÝ A M O N Ị N IT R IT , N IT R A T V À C L O T R O N G N Ư Ớ C N h ữ n g tiế n h ộ k h ô n g n g ừ n g c ủ a k ỹ th u ậ t p h â n tíc h , đ ã c h o p h é p x á c đ ịn h c h ín h x á c c á c th à n h p h ầ n c u a n ư ớ c . Y ê u c ầ u tiê u c h u ẩ n c h ấ t lư ợ n g n ư ớ c n g à y c à n g c a o đ ò i h ỏ i c ô n g n g h ệ x ử lí n ư ớ c n g à y c à n g tin h x ả o v à c ả p h ư ơ n g p h áp p h â n tíc h c à n g c h ín h x á c h ơ n . 2.1. Các phương pháp phân tích 2 . Ị . ỉ. Phưcữií! p h ấ p c h u ẩ n đ ộ a x it - b a z ơ x á c d in h a m o n i [ 8 ] Đ ể x á c đ ịn h lư ợ n g n it ơ d ư ớ i d ạ n g m u ố i a m o n i n g ư ờ i ta tiế n h à n h c h ư n g c ấ t d u n g d ịc h m u ố i a m o n i v ớ i lư ợ n g k iề m d ư . L ư ợ n g a m o n i đ ư ợ c th u v à o b ìn h c ỏ c h ứ a s ẵ n d u n g d ịc h c h u ẩ n a x it HC1 h a y H 2S 0 4. S a u đ ó c h u ẩ n đ ộ lư ự n g a x it d ư b ằ n g d u n g d ịc h k iề m m ạ n h c h ấ t c h ỉ thị m à u đ ư ợ c d ù n g là p h e n o lít a le in 1 % . N ế u h ấ p th ụ N H , b ằ n g d u n g d ịc h H ,B O < th ì d ù n g d u n g d ịc h H C 1 đ ể c h u ẩ n đ ộ , c h ấ t c h ỉ thị m à u là h ỗ n h ợ p đ ỏ m e t h y l / x a n h m e t h y le n t h e o tỷ l ệ 1:3 . H ,B O , H B 0 2+ H 20 NH, + HBO,~> NH4B02 ; NH4B02+HC1 ~>NH4C1 + HBO, 2. Ị .2 . P h ư ơ n g p h á p ỏ x i h o á k h ử x á c ổ ịn h ảỉTìoni [ # ] Đ ể x á c đ ịn h h à m lư ợ n g a m o n i tr o n g n ư ớ c n g ư ờ i ta c h o v à o m ộ t lư ợ n g d ư h y p o b r o m it , p h ả n ứ n g x ả y ra n h ư sau : 3 B r O - + 2 N H 3 = 3 B r + N , + 3 H 20 S a u đ ó lư ợ n g h y p o b r o m it d ư đ ư ợ c x á c đ ịn h h ằ n g p h ư ư n g p h á p i o d - t h i o s u n fa t. T u y n h iê n p h ư ơ n g p h á p n à y ít d ù n g v ì k é m c h ín h x á c . 2 H + + BrCT + 21“ = B r + I2 + H 20 ụ + 2 N a 2S 2O i = 2 N a I + N a 2S 40 6 2 . 1.3. Phưoìig p h á p đ o quani> x á c định a m o n i 14
a. Phương pháp nesslerf 10, 17] T r o n g n h ó m p h ư ơ n g p h á p đ o q u a n g x á c đ ịn h a m o n i, trư ớ c h ế t p h ả i k ể đ ế n phư ctng p h á p x ử d ụ n g t h u ố c th ử N e s s ỉe r . T h u ố c th ử r iê n g c h o p h ư ơ n g p h á p n à y đ ư ợ c ỏ n g N e s s l e r tìm ra từ n ă m 1 8 5 6 , vì v ậ y t h u ố c th ử m a n g tê n ô n g . T h u ố c th ử N c s s le r là d u n g d ịc h k iề m c ủ a k a li te tr a io d o th u ỷ n g â n (I I ). N ó tạ o v ớ i a m o n i h ự p c h ấ t m à u v à n g t h e o p h ản ứ n g sa u : N H / + O H + 2 H g I42- ...... > [N H H g 0 ] I + 3 H 20 + 7 r 2 2 P h ư ơ n g p h á p c ổ đ iể n n à y đ ư ợ c á p d ụ n g r ộ n g rãi đ ể x á c đ ịn h N H 4+ v à m u ố i a m o n i. [ N H 2H g 2O JI là h ợ p c h ấ t k e o lo ã n g m à u n â u đ ỏ , h ấ p th ụ q u a n g ở b ư ớ c s ó n g X, = 4 0 0 n m p h ư ơ n g p h á p n à y c ó đ ộ n h ậ y rất c a o th ự c h iệ n đ ơ n g iả n th u ận t iệ n c h o c ả đ ịn h tín h v à đ ịn h lư ợ n g . b .P h ư ư n g p h á p in d o p h e n o l x á c đ ịn h a m o n i [ 8 ] N g u y ê n tắ c c ủ a p h ư ơ n g p h á p n à y là d ự a trên p h ả n ứ n g c ủ a c ủ a N H 4+ v ớ i d u n g d ịc h k iề m p h e n o l k h i c ó m ặ t c h ấ t o x i h o á m ạ n h t ạ o th à n h in d o p h e n o l c ó m à u x a n h d a trời đ ặ c trư n g, rất b ề n . M ậ t đ ộ q u a n g đ o đ ư ợ c ở b ư ớ c s ó n g X = 625nm . 2 .1 .4 - P h in tn íi pháp diện cực chọn lọ c m àng io n xá c đ ịn h n itra t [8 ] ' N g u y ê n t ắ c c ủ a phư
s :', B r , C l và c h ứ a a x it s u n f a n ilie đ ể lo ạ i trữ N O ,', c h ứ a A 1 2( S 0 4) , đ ể tạ o p h ứ c vớ i c á c a x it h ữ u c ơ . 2. í . 5- P hư ơiìíi pháp cực p h ổ xác dinh n itn it /X / T r o n g m ỏ i trư ờ n g tr u n g tín h khi d ù n g c á c io n k im lo ạ i k iề m là m c h ấ t n ề n , c á c io n n itra t, n ilr it đ ề u k h ô n g c h o s ó n g rõ r à n g . T u y n h iê n k h i d ù n g c á c c h ấ t đ iệ n l y c ó đ iệ n líc h c a o h l2 + 2K C Ỉ I2 + 2 N a 2S 20 , = 2 N a I + N a 2S 40 6 2.2. Một số phương pháp xử ỉí amoni, nitrit, nitrat trong nước 2.2. Ị. P ỉn n n iiỊ pháp o x i hoá am oni bằng d o và cắc hợp chất d o [4 , 21, 27J a. C lo v à c á c h ợ p c h ấ t c ủ a c lo • C lo ở d ạ n g n g u y ê n t ố rất h o ạ t đ ộ n g , n ó tá c d ụ n g v ớ i h ổ u h ế t c á c k im lo ạ i k ể c ả v à n g k h i c ó h ơ i ẩ m . Ớ n h iệ t h ìn h th ư ơ n g c l o là m ộ t c h ấ t k h í m à u lụ c . 16