Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Chia sẻ chuyên mục Đề tài Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu hay nhất năm 2022 cho các bạn học viên ngành đang làm khóa luận tham khảo nhé. Với những bạn chuẩn bị làm bài khóa luận tốt nghiệp thì rất khó để có thể tìm hiểu được một đề tài hay, đặc biệt là các bạn học viên đang chuẩn bị bước vào thời gian lựa chọn đề tài làm khóa luận thì với đề tài Khóa luận: Đánh giá hiện trạng môi trường nước nuôi trồng thủy sản ven biển cửa sông Lạch Tray, Đồ Sơn; Cát Bà, Cát Hải, Hải Phòng dưới đây chắc hẳn sẽ cho các bạn cái nhìn tổng quát hơn về đề tài này.

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Chất lượng nước vùng nuôi trồng thuỷ sản ven biển thuộc cửa sông Lạch Tray, Đồ Sơn Hải Phòng:

2.2. Phương pháp nghiên cứu Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

2.2.1. Địa điểm, vị trí quan trắc và các thông số quan trắc

Thời gian quan trắc

• Mùa khô: Thời gian quan trắc tháng 4/2017 và tháng 4/2018
• Mùa mưa: Thời gian quan trắc tháng 8/2017 và tháng 8/2018

Địa điểm quan trắc:

Tại 2 điểm nuôi trồng thuỷ sản ven biển thuộc cửa sông Lạch Tray, nằm tại phường Ngọc Hải và xã Tân Thành, quận Đồ Sơn, Hải Phòng:

• Điểm 1: toạ độ là DS-1 (20^o45’37.56”, 106^o47’37.61”)
• Điểm 2: Tọa độ: DS-2 (20^o43’28.60”, 106^o48’38.09”).

Thông số, Tần suất và số lượng mẫu quan trắc

Các thông số, tần suất và số lượng mẫu quan trắc tại 2 điểm vùng nuôi trồng thuỷ sản ven biển thuộc cửa sông Lạch Tray, Đồ Sơn, Hải Phòng được trình bày trong bảng 1:

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM ĐẾN DỊCH VỤ: 

===>>> Viết Thuê Tốt Nghiệp Khóa Luận Kỹ Thuật Môi Trường

2.2.2. Phương pháp Quan trắc tại hiện trường Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Phương pháp đo nhanh ngoài hiện trường

Nhiệt độ nước được đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân chuyên dụng hoặc máy đo nhiệt độ, chính xác đến 0,1⁰

Độ muối của nước biển (S ‰) xác định bằng máy đo độ muối – khúc xạ kế cầm tay (Hand Refrectometer) với độ chính xác đến 1⁰/₀₀.

pH của nước được đo bằng máy đo pH, chính xác đạt 0,01 đơn vị.

Oxy hòa tan trong nước được đo bằng máy đo oxy hoặc chuẩn độ theo phương pháp Winkler, chính xác đến 0,01 mg/l.

Phương pháp thu và bảo quản mẫu thuỷ hoá

Dụng cụ thu mẫu: Bathomet (chai Niskin) và các lọ thủy tinh, lọ nhựa sạch (15-50ml).

Cách thu và bảo quản mẫu: nước ở tầng mặt và tầng đáy được thu bằng Bathomet, sau đó nước từ Bathomet được chiết vào trong các lọ thủy tinh và lọ nhựa (15-50ml). Các mẫu được bảo quản bằng hoá chất và bảo quản lạnh 0-5^oC và đưa về phòng thí nghiệm phân tích.

2.2.3. Bảo quản mẫu Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Bảo quản mẫu là một công việc rất quan trọng giúp cho các hợp phần cần phân tích ổn định, không bị mất do quá trình kết tủa, hấp phụ vào thành dụng cụ chứa mẫu hoặc bị biến đổi trong quá trình vận chuyển. Kỹ thuật bảo quản mẫu và thời gian lưu giữ cho phép đối với một số thống số nêu ra trong bảng sau

2.2.4. Vận chuyển mẫu

Mẫu sau khi lấy, bảo quản theo yêu cầu cần được chuyển đến nơi phân tích càng sớm càng tốt. Trong quá trình vận chuyển vẫn phải được tiếp tục bảo quản trong các điều kiện cần thiết như bảo quản lạnh, để nơi tối mát, tránh xa các nguồn gây ô nhiễm trong phương tiện vận chuyển và tránh bị va đập mạnh làm đổ, vỡ mẫu.

2.2.5. Lưu giữ mẫu

Mẫu phải được lưu giữ trong các điều kiện đã nêu trong quá trình thu mẫu hiện trường, vận chuyển và bảo quản trong phòng thí nghiệm (cả trước và sau khi phân tích).

2.2.6. Phương pháp Phân tích trong phòng thí nghiệm Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

(Quy trình điều tra tài nguyên và môi trường biển, Viện Tài nguyên và Môi trường biển)

a. Xác định nồng độ oxi hòa tan (DO)

Nguyên tắc phương pháp:

Trong các phương pháp xác định nồng độ oxy hoà tan trong nước, phương pháp Winkler được sử dụng khá rộng rãi vì phương pháp này thuận tiện trong điều kiện hiện trường và cho kết quả khá chính xác, ổn định.

Phương pháp dựa trên phản ứng của mangan hyđroxyt hóa trị 2 trong môi trường kiềm với oxy hoà tan trong nước tạo thành mangan hóa trị 4 theo phương trình phản ứng Mn²⁺ + 2OH^–à Mn(OH)₂

2Mn(OH)₂ + O₂ ^à  2MnO(OH)₂ (màu nâu)

Lượng mangan hóa trị 4 được tạo thành (ở dạng kết tủa màu nâu) tương đương với lượng oxy hoà tan trong nước. Sau đó thêm axit, mangan hóa trị 4 sẽ phản ứng với KI trong dung dịch kiềm kali iođua (KI +NaOH) đã cho vào trong mẫu từ trước và tạo thành iot tự do theo phản ứng:

MnO(OH)₂ + 2KI + 4HCl ^à MnCl₂ + 2KCl + 3H₂O + I₂

Lượng iot giải phóng ra trong phản ứng được định lượng bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch natri thiosunfat (Na₂S₂O₃) theo phản ứng:

I₂ + 2Na₂S₂O₃  ^à 2NaI + Na₂S₄O₆

Khi biết thể tích và nồng độ của dung dịch natri thiosunfat tiêu tốn trong chuẩn độ ta tính được nồng độ oxy trong nước

Hóa chất

Dung dịch mangan clorua (MnCl₂): Hòa tan 40 g MnCl₂.5H₂O trong nước cất và định mức đến 100ml trong ống đong.

Dung dịch kiềm iodua: Hòa tan 60 g KI và 30 g KOH riêng rẽ trong một ít nước cất, sau đó trộn lại và pha loãng thành 100 ml bằng nước cất. Chứa dung dịch trong bình màu nâu

Dung dịch axit sunfuric (H₂SO₄ 1:4): Lấy 50 ml axit sunfuric đậm đặc vào ống đong. Chuẩn bị một cốc sạch dung tích 250 ml, thêm vào đó 150 ml nước cất. Đổ từ từ axit sunfuric đặc từ ống đong vào cốc nước cất. Vừa đổ axit vừa khuấy nhẹ. Sau khi đổ hết axit, để nguội rồi chuyển vào chai sạch có nút tốt. Ghi nhãn vào chai với công thức, tỷ lệ, ngày pha.

Dung dịch  natri  thiosunfat  (Na₂S₂O₃.5H₂O)0,02  N:  Hòa  tan  5g Na₂S₂O_3.5H₂O vào nước cất, đinh mức đến 1000ml bằng nước cất.

Dung dịch hồ tinh bột: 0,5% : Hòa tan 1g tinh bột vào 200ml nước cất, đun sôi cho chín hồ tinh bột, sau đó để nguội và đổ vào chai thủy tinh sạch, thêm 1ml phenol để bảo quản.

Dung dịch KI 10%: Hòa tan 10 g KI trong 100ml nước cất. Bảo quản trong chai thủy tinh có nút kín.

Dung dịch  kali  dicromat  0,02N:  Dùng  cân  phân  tích  cân  0,9808g K₂Cr₂O₇ loại tinh khiết phân tích. Hòa tan lượng cân trong nước cất 2 lần và định mức đến 1000ml trong bình định mức.

Cách tiến hành

Mẫu nước được lấy ngay sau khi đưa dụng cụ lấy mẫu lên. Dùng ống cao su lắp vào vòi dụng cụ lấy mẫu, tráng bình mẫu 2-3 lần bằng nước mẫu. Dùng hai ngón tay hãm vòi nước lại, đưa đầu ống cao su xuống đáy bình, thả từ từ tay ra để nước chảy từ từ vào bình (chú ý không để nước chảy tạo thành bọt trong bình). Khi nước ngập đến 2/3 bình, nhẹ nhàng nâng dần ống cao su lên. Khi nước nạp đến miệng bình, nâng dần ống cao su lên sát miệng bình cho nước mẫu chảy tràn qua miệng bình một lúc, rồi rút ống cao su ra khỏi bình. Lần lượt thêm 1 ml dung dịch MnCl₂ và 1 ml KI+NaOH. Đậy nút bình lại tránh không để bọt khí lọt vào bình. Lắc bình bằng cách lật ngược nhiều lần để trộn đều chất chứa trong bình. Xoáy chặt nút bình lại và đặt vào chỗ tối, mát.

Lấy 10 ml dung dịch KI 10% vào bình tam giác dung tích 250ml, pha thêm 50 ml nước cất. Sau đó lấy chính xác 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ (0,02N) và 10 ml dung dịch axit sunfuric (1:4). Lắc bình và để vào chỗ tối 5 phút sau tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch thiosunfat 0,02N đến khi dung dịch có màu vàng chanh, thêm vào 1 ml hồ tinh bột, dung dịch chuyển sang màu xanh, tiến hành chuẩn độ tiếp đến khi mất màu. Tiến hành chuẩn độ

Khi mẫu đã cố định oxy hòa tan có kết tủa lắng xuống 2/3 thể tích bình, gạn phần trong vào bình tam giác 250 ml. Dùng pypet thêm 5ml axit sunfuric 1:4 vào bình, đậy nút lại, lắc tròn bình để hòa tan kết tủa. Đổ dung dịch trong bình mẫu vào bình tam giác và tiến hành chuẩn độ lượng iot sinh ra bằng dung dịch Na₂S₂O₃.5H₂O 0,02 N, đến khi dung dịch trong bình có màu vàng chanh, thêm 1 ml dung dịch hồ tinh bột, dung dịch chuyển sang màu xanh. Tiến hành chuẩn độ tiếp đến khi mất màu thì dừng lại. Đổ một phần dung dịch trong bình tam giác vào bình mẫu để tráng và đổ nước tráng vào bình tam giác. Nếu dung dịch chuyển màu xanh thì tiếp tục chuẩn độ đến khi dung dịch mất màu. Sau 30 giây, đọc số đo trên buret và ghi kết quả vào sổ.

Tính kết quả

Nồng độ oxy hòa tan trong mẫu tính thành mg/l theo công thức:

8 x (n + p) x N x K

Trong đó :

8: là khối lượng đương lượng của oxy

2: là lượng dung dịch hóa chất thêm vào để cố định oxy trong mẫu (ml) số đọc trên buret sau khi chuẩn độ mẫu nước biển (ml) hệ số hiệu chỉnh của buret

N: Nồng độ đương lượng của dung dịch Na₂S₂O₃

K : Hệ số hiệu chỉnh nồng độ dung dịch Na₂S₂O₃

b. Xác định nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)

Nguyên tắc phương pháp :

Nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày là nồng độ oxy hoà tan bị tiêu hao bởi sự oxy hóa sinh học các chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nuớc trong những điều kiện xác định trong thời gian 5 ngày. Đơn vị tính là mgO₂/l.

Tuỳ theo đặc điểm mẫu nước, có thể sử dụng một trong 3 phương pháp sau để xác định BOD₅.

• Phương pháp trực tiếp áp dụng xác định mẫu nước có BOD₅ nhỏ hơn 8 mg/l.
• Phương pháp pha loãng không cấy vi sinh vật dùng để xác định BOD₅ trong mẫu nước có giá trị lớn hơn 8mg/l.
• Phương pháp pha loãng cấy thêm vi sinh vật để xác định các mẫu nước có BOD₅ lớn và nghèo vi sinh vật hoặc có chứa chất diệt khuẩn.

Hóa chất

Dung dịch mangan clorua (MnCl₂): Hòa tan 40 g MnCl₂.5H₂O trong nước cất và định mức đến 100ml trong ống đong.

Dung dịch kiềm iodua: Hòa tan 60 g KI và 30 g KOH riêng rẽ trong một ít nước cất, sau đó trộn lại và pha loãng thành 100 ml bằng nước cất. Chứa dung dịch trong bình màu nâu

Dung dịch axit sunfuric (H₂SO₄ 1:4): Lấy 50 ml axit sunfuric đậm đặc vào ống đong. Chuẩn bị một cốc dung tích 250 ml, thêm vào đó 150 ml nước cất. Đổ từ từ axit sunfuric đặc từ ống đong vào cốc nước cất. Vừa đổ axit vừa khuấy nhẹ. Sau khi đổ hết axit, để nguội rồi chuyển vào chai sạch có nút tốt. Ghi nhãn vào chai với công thức, tỷ lệ, ngày pha.

Dung dịch  natri  thiosunfat  (Na₂S₂O₃.5H₂O)  0,02  N:  Hòa  tan  5g Na₂S₂O_3.5H₂O vào nước cất, đinh mức đến 1000ml bằng nước cất.

Dung dịch hồ tinh bột: 0,5% : Hòa tan 1g tinh bột vào 200ml nước cất, đun sôi cho chín hồ tinh bột, sau đó để nguội và đổ vào chai thủy tinh sạch, thêm 1ml phenol để bảo quản.

Dung dịch KI 10%: Hòa tan 10 g KI trong 100ml nước cất. Bảo quản trong chai thủy tinh có nút kín.

Dung dịch kali dicromat 0,02N: Dùng cân phân tích cân 0,9808g K₂Cr₂O₇ loại tinh khiết phân tích. Hòa tan lượng cân trong nước cất 2 lần và định mức đến 1000ml trong bình định mức.

Cách tiến hành

Mẫu nước trước khi đem phân tích, cần được điều chỉnh nhiệt độ đến 20^oC ± 1^oC bằng cách ngâm chai mẫu trong nước đá hoặc nước nóng tùy theo nhiệt độ mẫu.

Dùng dụng cụ sục khí để bão hòa oxy hòa tan trong mẫu.

Lấy 3 chai oxy đã chuẩn bị sẵn, chuyển mẫu nước vào chai đến khi tràn lên miệng chai. Đóng nút chai lại sao cho không có bọt khí trong chai. Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Lấy 1 chai đem cố định oxy hòa tan và xác định nồng độ oxy trong mẫu bằng phương pháp chuẩn độ Wincler. Nồng độ oxy này được xem là nồng độ ban đầu (DO1) của mẫu.

Hai chai còn lại đem ủ tại nhiệt độ 20^oC ±1^oC trong dụng cụ ổn nhiệt. Sau 5 ngày tiến hành phân tích nồng độ oxy hòa tan trong chai. Giá trị trung bình nồng độ oxy hòa tan của 2 chai là nồng độ oxy cuối cùng (DO2).

Tính kết quả

Nhu cầu oxy sinh hóa sau 5 ngày của mẫu nước được tính theo công thức:

BOD₅ (mgO₂/l) = DO₁ – DO₂

Trong đó:

DO₁ : nồng độ oxy hòa tan trong mẫu nước ban đầu.

DO₂ : nồng độ oxy hòa tan trong mẫu nước sau khi ủ 5 ngày.

c. Xác định nhu cầu oxy hóa học (COD)

Nguyên tắc phương pháp

Nhu cầu oxy hoá học (COD) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ trong nước bằng một chất oxy hoá mạnh trong điều kiện xác định.

Vì trong nước biển có chứa một lượng lớn ion clorua, nên sử dụng phương pháp oxy hóa bằng các chất oxy hóa mạnh trong môi trường axit sẽ gặp sai số. Trong các mẫu nước biển người ta thường sử dụng kali pemanganat (KMnO₄) để oxy hoá các chất hữu cơ trong môi trường kiềm. Lượng kali pemanganat tiêu tốn trong phản ứng được tính thành số mgO₂/lít và được gọi là nhu cầu oxy hoá hoá học.

Hóa chất

Axít sulfuaric (1: 2): Lấy 1 thể tích nước cất vào một cốc, thêm từ từ 2 thể tích axit sunfuric đậm đặc và khuấy nhẹ.

Dung dịch natri hydroxit

Dung dịch natri thiosunfat (Na₂S₂O5H₂O) 0,02 N: Hòa tan 5 g Na₂S₂O₃.5H₂O vào nước cất, đinh mức đến 1000ml bằng nước cất.

Dung dịch hồ tinh bột 0,5% : Hòa tan 1g tinh bột vào 200ml nước cất, đun sôi cho chín hồ tinh bột, sau đó để nguội và đổ vào chai thủy tinh sạch, thêm 1ml phenol để bảo quản.

Dung dịch KI 10%: Hòa tan 10 g KI trong 100ml nước cất. Bảo quản trong chai thủy tinh có nút kín.

Dung dịch kali dicromat 0,02N: Dùng cân phân tích cân 0,9808 g K₂Cr₂O₇ loại tinh khiết phân tích. Hòa tan lượng cân trong nước cất 2 lần và định mức đến 1000ml trong bình định mức.

Dung dịch KMnO₄ (0,02N). Cân 0,32g KMnO₄ loại tinh khiết phân tích, hòa tan trong 1000 ml nước cất, để lắng trong 16 giờ. Lọc dung dịch qua phễu lọc thủy tinh G4, thêm nước cất để đạt được 1000ml. Bảo quả dung dịch lọc trong chai màu nâu có nút tốt.

Cách tiến hành

Hiệu chuẩn dung dịch natri thiosunfat 0,02N

Việc này được thực hiện hàng ngày trước khi tiến hành xác định COD của loạt mẫu. Quá trình xác định hệ số hiệu chỉnh nồng độ dung dịch thiosunffit tương tự như khi xác định oxy hòa tan trong mẫu nước biển

Xác định tương quan của dung dịch thiosunfit và kali permanganat

Việc này được thực hiện hàng ngày, trước mỗi một loạt mẫu cần xác định.

Cho vào bình tam giác 0,5 g KI tinh khiết        (hoặc 5ml dung dịch KI 10%), 100ml nước cất và 2 ml H₂SO₄ 1:4. Sau đó lấy chính xác 10 ml dung dịch KMnO₄ 0,02N bằng pipet cho vào bình tam giác. Khi iot giải phóng ra, dùng dung dịch thiosunfit chuẩn độ đến khi dung dịch xuất hiện màu vàng nhạt, thêm 1ml hồ tinh bột, dung dịch chuyển màu xanh. Tiếp tục chuẩn độ đến mất màu. Ghi số đọc trên buret vào sổ.

Chuẩn độ mẫu

Lấy chính xác 100 ml mẫu nước bằng pipet 100 ml vào một bình tam giác dung tích 250 ml có nút kín và 1 ml dung dịch natri hydroxit (100g/l). Thêm 10 ml dung dịch KMnO₄ (0,02N), lắc kỹ dung dịch và đặt vào bếp điện đun sôi chính xác trong 10 phút. Lấy bình ra khỏi bếp điện, để nhiệt độ trong bình nguội đến nhiệt độ phòng. Mẫu nước sau khi làm nguội phải có màu hồng, sau đó thêm 1ml dung dịch KI (100g/l) và 0,5 ml axit sunfuric (1:4), đóng nút bình lại và lắc rồi để bình vào chỗ tối trong 5 phút.

Chuẩn độ lượng iot tạo ra với dung dịch natri thiosunfat 0,02N, đến khi dung dịch chuyển màu vàng chanh thì cho thêm 1ml dung dịch hồ tinh bột (10g/l) và chuẩn độ tiếp đến khi dung dịch mất màu.

Làm thí nghiệm trắng với 100 ml nước cất thay cho lượng mẫu và tiến hành các quá trình tương tự như trên.

Trong trường hợp mấu sau khi làm nguội có màu hung, chứng tỏ lượng chất hữu cơ trong mẫu cao hơn dự đoán, vượt quá lượng KMnO₄ 0,02N đưa vào mẫu, lúc này phải tiến hành lại thí nghiệm bằng cách: lấy 50 ml mẫu nước vào bình tam giác mới, thêm vào 50 ml nước cất và tiến hành các bước như mô tả ở trên.

Tính kết quả

COD của mẫu tính theo công thức sau:

8 (a – b).N.K.1000

COD (mg O₂/l) = V

Trong đó:

a: là lượng dung dịch natri thiosunfat sử dụng trong phép xác định tương quan  (ml).

b: lượng dung dịch natri thiosunfat dùng để chuẩn độ mẫu nước (ml)

N: độ chuẩn của dung dịch natri thiosunfat 0,02N

K: hệ số hiệu chỉnh

V: thể tích mẫu nước đã lấy (ml).

Phương pháp phân tích Amoni (NH₄⁺)

Nguyên tắc phương pháp:

Trong môi trường kiềm, amoni phản ứng với hypochlorit để tạo thành monochloramin. Khi có phenol và chất xúc tác là các ion nitroprusit sẽ tạo ra màu xanh indophenol. Phản ứng xảy ra định lượng ở khoảng pH từ 10,8 đến 11,4. Trong khoảng pH trên, các muối canxi và magie có trong nước biển sẽ tạo ra kết tủa hydroxit. Để giảm thiểu ảnh hưởng của chúng, ta cho thêm thuốc thử tạo phức để giữ chúng trong dung dịch.

Hóa chất

Dung dịnh phenol:

Hòa tan 20 g phenol dạng tinh thể loại tinh khiết phân tích (PA) trong 200 ml cồn 95%. Bảo quản trong chai thủy tinh màu nâu có nút tốt.

Dung dịch natri nitroprusit:

Hòa tan 1,0 g natri nitroprusit Na₂Fe(CN)₅NO.2H₂O trong 200 ml nước khử ion. Bảo quản trong chai màu nâu, dung dịch bền nhất 1 tháng.

Dung dịch đêm kiềm xitrat:

Hòa tan 100 g natri xitrat và 5 g NaOH (loại tinh khiết phân tích) trong ml nước khử ion. Dung dịch bền không thời hạn.

Dung dịch natri hypoclorit:

Sử dụng loại hypoclorit thương mại có nồng đô khoảng 1,5N. Dung dịch bị phân hủy châm theo thời gian và nồng đô của chúng phải được kiểm tra thường xuyên theo định kỳ. Hòa tan 12,5 g natri thiosunphat loại chất lượng tốt trong 500 ml nước. Thêm vài tinh thể KI vào khoảng 50 ml nước trong bình tam giác 125 ml và thêm 1 ml dung dịch NaOCl cần kiểm tra. Thêm 5 -10 giọt HCl đặc và chuẩn đô hàm lượng iốt giải phóng ra bằng dung dịch Na₂S₂O₄ đã chuẩn bị trên. Loại bỏ dung dịch NaOCl nếu lượng thiosuphat sử dụng nhỏ hơn 12 ml.

Dung dịch oxy hóa:

Trôn lẫn các dung dịch đêm xitrat và dung dịch natri hypoclorit đã chuẩn bị trên theo tỷ lê thể tích 4:1 (4 thể tích dung dịch đêm với 1 thể tích NaOCl). Nút kín dung dịch khi không sử dụng. Dung dịch sử dụng trong ngày.

Cách tiến hành

Dùng ống đong loại 50 ml lấy chính xác 50 ml dung dịch mẫu vào môt chiếc bình tam giác dung tích 125 ml. Thêm 2ml dung dịch phenol, lắc kỹ dung dịch rồi tiếp tục thêm 2 ml dung dịch natri nitroprusit và tiếp tục lắc đều. Cuối cùng thêm 5 ml dung dịch oxy hóa (dung dịch đêm xitrat và dung dịch natri hypoclorit đã chuẩn bị trên theo tỷ lê thể tích 4:1) và lắc đều. Bịt miệng các bình tam giác bằng giấy nhôm và để trong bóng tối ở nhiệt đô phòng. Sau 1 – 2 giờ, tiến hành đo mật đô quang ở bước sóng 630 nm với mẫu đối chứng là nước biển nhân tạo

e. Phương pháp phân tích nitrit (NO₂^–)

Nguyên tắc phương pháp

Nitrit trong mẫu nước biển phản ứng với sulfanilamit trong môi trường axít để tạo thành phức màu diazo. Sau đó chất màu này ghép với một amin thơm thứ hai là a-naphtylamin để tạo thành một chất màu azo màu hồng. Cường độ màu hồng tỷ lệ thuận với nồng độ nitrrit trong nước biển. Độ hấp thụ của chất màu được đo tại 540 nm.

Hóa chất

Dung dịch sunphanilamit:

Hòa tan 10 g sunphanilamit tinh thể (NH₂C₆H₄SO₄. NH₂) trong một hỗn hợp gồm 100 ml axít clohydric đậm đặc và khoảng 500 ml nước cất. Có thể đun nóng để hoà tan. Sau khi nguội thêm nước cất đến 1000 ml. Thuốc thử bền trong vài tháng.

Dung dịch  N – (1- naphtyl) – ethylenediamin

Hoà tan 0,5 g N – (1- naphtyl) – ethylenediamin dihydro clorua [C₁₀H₇NH(CH₂)₂NH₂.2HCl] trong nước cất và pha loãng đến 500 ml.

Bảo quản dung dịch trong chai màu nâu để lạnh. Dung dịch bền trong 1 tháng. Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Thuốc thử Griess: Pha 100 ml dung dịch sulfanilamit và 100 ml dung dịch N – (1- naphtyl) – ethylenediamin. Dung dịch phải không màu.

Dung dịch Nitrit chuẩn chính

NaNO₂ khan, tinh khiết phân tích được sấy khô ở 110^oC trong một giờ. Hoà tan 0,345 g chất này trong 1000 ml nước cất. Bảo quản trong chai tối với 1 ml chlorform. Dung dịch bền trong vài tháng.1 ml có chứa 5 µgN

Dung dịch chuẩn sử dụng

Pha loãng 10,0 ml dung dịch chuẩn chính thành 1000 ml bằng nước cất để sử dụng trong ngày.

Cách tiến hành

Vì có sự ảnh hưởng của muối trong mẫu nước biển đến qúa trình phân tích nên các dung dịch tiêu chuẩn phải được chuẩn bị trong nước biển không có nitrit hoặc nước biển nhân tạo.

Nước biển nhân tạo

Hoà tan 310 g natri clorua, 100 g magie sunfat (MgSO₄. 7H₂O) và 0,5 g natri bicacbonat (NaHCO₃ .H₂O) trong 10 lít nước cất.

Pha dãy các dung dịch chuẩn sử dụng có các nồng độ dưới đây trong nước biển nhân tạo thành 50 ml 0,10;  0,50; 1,00; 1,50; 2,00;  2,50 µmol/l NO₂ ^–

Thêm 1 ml thuốc thử Griess trộn đều, để phát triển màu trong 20 – 30 phút sau đó đo mật độ quang của dung dịch ở 540 nm với dung dịch đối chứng là nước biển nhân tạo.

Chuẩn bị một “mẫu trắng” bằng 50 ml nước biển nhân tạo và thêm thuốc thử như trên. Sau đó đo mật độ quang.

Tính kết quả

Nồng độ Nitrit của mẫu được tính:

C µgN/l =  f (As    – At)

Trong đó: As: độ hấp thụ của mẫu

At: độ hấp thụ của mẫu trắng.

f: hàm số độ dốc đồ thị chuẩn

Xác định Nitrat

Nguyên tắc phân tích

Nitrat trong mẫu nước biển được khử một cách định lượng đến Nitrit khi cho mẫu chạy qua một cột chứa cadmi mạ đồng. Sau đó xác định Nitrit bằng cách diazo hoá với sunfanilamite và N (1 – nafathyl) – ethyenediamine để tạo thành chất màu azo.

Hóa chất

Dung dịch amoni clorua đặc

Hoà tan 125 g NH₄Cl tinh khiết phân tích trong 500 ml nước cất. Dung dịch bảo quản trong chai thủy tinh hay plastic có nút kín.

Dung dịch amoni clorua loãng

Pha loãng 50 ml dung dịch amoni clorua đặc thành 1000 ml bằng nước cất. Bảo quản dung dịch trong chai thủy tinh hay plastic.

Mạt giũa cadimi mạ đồng

Mạt cadmi kim loại được tạo ra bằng cách giũa kim loại với một cái giũa thô hoặc mua sẵn. Mạt giũa được sàng qua sàng 2 mm.

Dung dịch sunfanilamide

Hoà tan 5g sunfanilamide trong một hỗn hợp của 50 ml axít chlohydric đậm đặc và 300 ml nước cất. Sau đó thêm nước cất đến 500 ml.

Dung dịch N – (1- napatyl) – ethyendiamine hydrochlorua.

Hòa tan 0,5 g N – (1- napatyl) – ethyendiamine hydrochlorua trong ml nước cất. Bảo quản dung dịch trong chỗ tối.

Dung dịch chuẩn chính KNO₃: Cân 1,0110 g KNO₃ tinh khiết phân tích đã sấy khô ở 110^oC và để nguội trong bình hút ẩm. Hòa tan lượng cân trong 1000ml nước cất trong bình định mức. Dung dịch bảo quản trong chai thủy tinh màu và cho thêm 1ml CHCl₃.

Dung dịch chuẩn sử dụng KNO₃: Pha loãng dung dich chuẩn chính ra lần bằng nước cất.

Cách tiến hành

Điều chế và xử lý bột cadmi

Dùng dũa để dũa cadmi kim loại nguyên chất để thu được bột cadmi. San đều bột trên 1 tờ giấy, dùng nam châm hút hết mạt sắt lẫn trong cadmi bột. Sau đó dùng rây có kích thước lỗ 1mm rây lấy những hạt có kích thứơc nhỏ hơn 1mm. Ngâm bột cadmi trong nước cất

Cho bột cadmi vào phễ chiết, dùng nước cất rửa sạch bột, sau đó dùng dung dịch HCl 2N rửa lại. Tách bột khỏi axit và rửa tiếp bằng nước cất. Ngâm bột vào axit HNO₃ 0,3N, sau đó dùng nước cất rửa lại cho hết axit và ngâm bột đã rửa vào trong nước cất để tránh bột bị oxy hóa bởi oxy không khí.

Cho 40 gam bột cadmi vào trong lọ để mạ đồng. Cho tiếp 100ml dung dịch CuSO₄ vào và lắc đều cho tới khi dung dịch hết màu xanh. Dùng nước cất để rửa bột đã mạ và giữ bột trong nước cất.

Chuẩn bị cột khử

Dùng đũa thủy tinh dồn bột cadmi đã xử lý vào cột khử sao cho bột cadmi chảy đều vào cột. Độ cao của lớp bột khoảng 15 – 25 cm tùy thuộc độ cao cột khử sử dụng. Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Xác định hiệu suất cột khử

Lấy 100 ml dung dịch chuẩn NO₃^– chứa 0,1 mgN/l vào cốc đốt 250 ml. Thêm vào 2 ml dung dịch NH₄Cl đậm đặc và khuấy đều. Cho dung dịch chảy qua cột khử và điều chỉnh tốc độ dòng chẩy ở mức 10ml/phút. Loại bỏ khoảng 40 ml đầu tiên và thu phần còn lại vào một cốc đốt khác. Lấy 50 ml nước đã được khử trên để xác định nồng độ nitrit. Đồng thời tiến hành hiện màu dung dịch chuẩn nitrit 0,1mgN/l theo phương pháp . Tính hiệu suất khử của cột theo công thức

H (%) = D1 /D2 x 100

Trong đó : D1: mật độ quang của dung dịch khử

D2:  mật độ quang của dung dịch chuẩn nitrit

Để kiểm tra hiệu xuất khử của cột, dùng 2 lit dung dịch chuẩn sử dụng đổ từ từ vào cột và cho dung dịch chảy ra khỏi cột với tốc độ 10 ml/phút. Lấy 20 ml dịch chảy ra cuối cùng và đem so màu với thang chuẩn xác đinh nitrit theo phương pháp diazo hóa. Nếu hiệu xuất đạt trên 95% là dùng được.

Hoạt hóa cột khử

Khi hiệu suất cột khử không đảm bảo, phải tiến hành hoạt hóa cột. Đổ hết kim loại chứa trong cột vào một cốc đốt, gạn hết nước ra và thêm vào 30 ml dung dịch HCl 5% , khuấy đều và gạn hết nước ra và thêm vào 30 ml HCl mới. Rửa chất khử bằng nước cất đến khi dung dịch có pH >5. Sau đó ganh nước và tiến hành mạ lại bằng dung dịch CuSO₄.5H₂O như phần trên

Xây dựng đường chuẩn

Chuyển vào các ống Nesle loại 100ml có đánh số theo thứ tự: 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10,0 ml dung dịch chuẩn sử dụng KNO₃. Thêm nước cất đến vạch mức 100ml, sau đó thêm 2ml EDTA và cho chảy qua cột khử cadmi mạ đồng. Lấy 50 ml nước chảy ra sau cùng. Thêm thuốc thử để xác định nitrit trong dung dịch và xây dựng đường chuẩn: trên trục tung biểu thị mật độ quang, trục hoành biểu thị nồng độ dung dịch tính thành µgN/l.

Xác định nồng độ nitrat trong mẫu

Cho vào các ống Netle 100ml mẫu nước biển, thêm vào 2ml dung dịch EDTA và cho dung dịch chạy qua cột khử với tốc độ 1 giọt/ giây. Lấy 50 ml nước mẫu cuối cùng để xác định nồng độ nitrit như phần trên.

Tính kết quả

Nồng độ nitrat trong mẫu được tính như sau:

(A – B) x 100

C = H

Trong đó:

Nồng độ nitrit của

Nồng độ nitrit của

H : Hiệu suất cột khử (%) mẫu nước sau khi qua cột khử mẫu trước khi qua cột khử

2.2.7. Phương pháp Phân tích và xử lý số liệu Khóa luận: Tổng quan đối tượng và phương pháp nghiêm cứu

Đánh giá tình trạng chất lượng các thông số phân tích dựa theo QCVN10:2015/BTNMT, Tiêu chuẩn ASEAN 2003 và Canada 2003.

Xử lý thống kê số liệu bằng phần mềm Microsoft Office 2010.

XEM THÊM NỘI DUNG TIẾP THEO TẠI ĐÂY

===>>> Khóa luận: Giải pháp cải thiện nước nuôi trồng thủy sản