Tầm quan trọng của đánh giá chất lượng nước và các chỉ tiêu phổ biến được sử dụng
Đánh giá chất lượng nước là một việc rất quan trọng trong cuộc sống. Việc đánh giá chất lượng nước giúp chúng ta biết được tình trạng ô nhiễm của nước và có những biện pháp xử lý kịp thời để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường. Ngoài ra, còn giúp quản lý tốt hơn các hoạt động sản xuất kinh doanh có liên quan đến nước như nuôi trồng thủy sản, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Vì vậy, việc đánh giá chất lượng nước là một công việc rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe con người và môi trường sống.
Các chỉ tiêu phổ biến đánh giá chất lượng nước
Chỉ tiêu vật lý
Màu sắc của nước có thể bị ảnh hưởng bởi các tạp chất như chất hữu cơ và chất mùn hữu cơ. Việc đo màu sắc của nước được thực hiện bằng cách so sánh với các dung dịch chuẩn. Nếu nguồn nước có màu do hợp chất hữu cơ gây ra, việc sử dụng Clo để khử trùng có thể tạo ra trihalomethane – một chất có khả năng gây ung thư. Do đó, cần có những biện pháp khử trùng thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe con người.
Mùi vị của nước tự nhiên thường không có mùi và vị đặc trưng. Nếu nước có mùi lạ, điều này có thể do sự hiện diện của các khí như H2S, NH3 hoặc các ion khác như Cu2+, Fe3+. Tuỳ vào loại mùi vị khác nhau mà người ta có cách xử lý phù hợp, từ đó đảm bảo chất lượng nước đạt tiêu chuẩn an toàn cho sức khỏe con người và môi trường.
Độ đục của nước là một chỉ số đo lường mức độ cặn bẩn và hạt rắn có trong nước, gây ra độ đục của nước. Để đo độ đục của nước, ta sử dụng máy đo độ đục với đơn vị là NTU hoặc so sánh với thang chuẩn. Nước đục không chỉ gây cảm giác khó chịu cho người dùng về mặt cảm quan mà còn có khả năng nhiễm vi sinh, gây hại cho sức khỏe con người. Máy đo độ đục Hanna chất lượng cao – giá tốt>>>
Nhiệt độ của nước cho biết mức độ nóng lạnh của nước, phụ thuộc vào môi trường xung quanh, bao gồm thời gian trong ngày và mùa trong năm. Để xác định nhiệt độ của nước, ta sử dụng nhiệt kế. Nhiệt độ của nước có thể ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật trong môi trường nước, gây ra sự thay đổi về hình thái, sinh trưởng và phân bố của chúng. Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến nuôi cá nước lạnh, cá tầm?
Chất rắn trong nước là một thuật ngữ chung để chỉ các hợp chất tan hoặc không tan có trong nước, bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ. Tổng hàm lượng chất rắn trong nước có thể được xác định đơn giản bằng cách lấy mẫu với 250ml nước đã lọc, đun trên bếp cách thủy cho tới khi khô rồi sấy ở nhiệt độ 105 độ C và tính lượng chất rắn theo đơn vị mg/l. Đo tổng chất rắn hòa tan trong nước bằng bút đo chuyên dụng>>>
Độ dẫn điện của nước là một thước đo khác để đánh giá chất lượng nước. Độ dẫn điện của nước phụ thuộc vào nồng độ các ion điện trong nước và được đo bằng đơn vị microSiemens trên một đơn vị đo lường chiều dài, thường là cm. Đo EC/ TDS trong nước nhanh – gọn – chính xác>>>
Chỉ tiêu hoá học
Độ cứng của nước phụ thuộc vào hàm lượng các ion đa hóa trị có mặt trong nước. Khi nước bị đun nóng, các ion này sẽ phản ứng với một số anion và tạo kết tủa trong nước. Độ cứng của nước được chia thành 4 loại: nước mềm, nước hơi cứng, nước cứng và nước rất cứng. Nước cứng thường gây tắc đường ống và thiết bị, nhưng không gây ăn mòn. Tiêu chuẩn đối với nước sạch là độ cứng nhỏ hơn 350 mg/l và đối với nước uống là độ cứng nhỏ hơn 300 mg/l. Độ cứng của nước là tổng hàm lượng của ion Ca2+ và Mg2+. Để khử độ cứng của nước, có thể sử dụng phương pháp trao đổi ion. Thuốc thử độ cứng>>> Máy đo độ cứng chuyên dụng >>>
Độ acid trong nước là một chỉ số đánh giá tính acid của nước, được xác định bằng cách đo hàm lượng các chất có trong nước tham gia vào các phản ứng hóa học với các dung dịch kiềm như KOH, NaOH. Đơn vị đo độ acid thường được sử dụng là độ pH, và nó phản ánh nồng độ ion hydrogen (H+) trong nước. Độ pH của nước được đo bằng bút đo ph hoặc giấy đo pH. Một số nguồn gốc của độ acid trong nước bao gồm khí thải công nghiệp, phân bón và chất thải đô thị. Tham khảo các dòng bút đo pH chuyên dụng >>>
Các kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Chúng có thể tồn tại ở khắp mọi nơi trong khí quyển, thủy quyển, địa quyển và sinh quyển. Mặc dù chúng cần thiết cho sự sống của sinh vật, nhưng khi vượt quá mức ngưỡng cho phép, chúng có thể gây ra những tác động độc hại đến môi trường và sinh vật. Do đó, việc giám sát và kiểm soát mức độ của các kim loại nặng trong môi trường là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe con người và bảo vệ môi trường.
Các hợp chất hữu cơ ô nhiễm tồn tại trong nước là vấn đề đáng quan tâm và cần phải được giải quyết. Ba loại hợp chất chính gồm:
- Hợp chất phenol: được sản xuất từ nước thải công nghiệp, bột giấy và quá trình lọc dầu, dầu thải.
- Hợp chất bảo vệ thực vật: bao gồm các loại thuốc bảo vệ thực vật, diệt cỏ, trừ sâu và tăng trưởng. Các loại hóa chất này cũng có thể gây ô nhiễm nếu không sử dụng đúng cách.
- Chất tẩy rửa: đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, nếu được sử dụng vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép, chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nước và gây hại cho sinh vật sống trong đó.
Vì vậy, để giảm thiểu tác động của các hợp chất này đến môi trường, cần có các biện pháp kiểm soát và giám sát chặt chẽ quá trình sản xuất và sử dụng của chúng. Các giải pháp xanh hơn như sử dụng các loại hóa chất thân thiện với môi trường, ứng dụng công nghệ xử lý nước thải và nâng cao nhận thức của người dân về tác động của họ đến môi trường cũng cần được thực hiện.
Hàm lượng oxy hòa tan là chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng nước. Khí oxy hòa tan trong nước cung cấp năng lượng cho quá trình sống của sinh vật trong môi trường nước và là yếu tố chỉ thị quan trọng cho khối lượng nước. Được ký hiệu là DO. Nồng độ oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nồng độ rong tảo, sự phân hủy chất hữu cơ và tỉ lệ nước trộn lẫn với không khí. Tuy nhiên, nồng độ oxy hòa tan thấp có thể chỉ ra một lượng chất hữu cơ cao trong nước. Để đo lường hàm lượng oxy hòa tan trong nước, có hai phương pháp phổ biến: phương pháp hóa học và phương pháp đo điện cực oxy hòa tan bằng máy đo oxy. Máy đo oxy hòa tan để bàn tiện dụng // cầm tay nhỏ gọn linh động >>>
Nhu cầu oxy hóa được định nghĩa là lượng khí oxy cần thiết để các vi sinh vật tiêu hóa các chất hữu cơ trong một mẫu nước trong khoảng thời gian nhất định. Chỉ số này được ký hiệu là BOD (Biological Oxygen Demand), và đơn vị tính là mg/L. Chỉ số BOD là một chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. Nếu giá trị BOD càng cao, nghĩa là nước thải có nhiều chất hữu cơ và yêu cầu nhiều khí oxy để tiêu hóa. Do đó, nước thải đó sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng hơn. Ngược lại, nếu giá trị BOD thấp, nước thải có ít chất hữu cơ hơn và ảnh hưởng tới môi trường sẽ giảm đi.
Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong nước, bao gồm cả hợp chất vô cơ và hữu cơ. Chỉ số COD được sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước, và được ký hiệu là mg O2/L. Chỉ số COD là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình đánh giá chất lượng nước, vì nó cho thấy mức độ ô nhiễm của nước bằng khối lượng hợp chất hữu cơ có trong nước.
Độ pH của nước là chỉ số đo nồng độ ion hydroxide (OH-) và ion hydro vị (H+) trong nước. Phạm vi đo pH từ 0 đến 14, trong đó pH 7 được coi là trung tính. Nguồn nước có pH > 7 có thể chứa nhiều ion nhóm carbonate và bicarbonate, do chảy qua nhiều tầng đất đá. Ngược lại, nguồn nước có pH < 7 thường chứa nhiều ion gốc acid. Việc kiểm soát pH của nước là rất quan trọng. Nước có pH quá cao hoặc quá thấp đều có thể gây hại cho sức khỏe con người. Nước có pH quá cao có thể làm hỏng men răng, trong khi nước có pH quá thấp có thể gây ảnh hưởng đến vị giác và ảnh hưởng đến sức khỏe. Theo tiêu chuẩn của WHO, pH của nước sử dụng cho sinh hoạt nên nằm trong khoảng từ 6,5 đến 8,5 và của nước uống là từ 6,5 đến 8,5 để đảm bảo sự an toàn và tốt cho sức khỏe con người.
Chỉ tiêu vi sinh
Chỉ tiêu vi sinh là một trong những chỉ tiêu quan trọng được sử dụng để đánh giá chất lượng nước. Nước được coi là sạch và an toàn để sử dụng khi không chứa các tác nhân ô nhiễm độc hại, bao gồm cả các loại vi sinh vật. Trong nguồn nước thiên nhiên, có rất nhiều loại vi sinh vật như vỉ trùng, siêu vi trùng, rong rêu và các loài thủy vi sinh khác.
Tùy theo tính chất và số lượng mà các loại vi sinh này có thể có lợi hoặc có hại cho con người. Một số loại vi sinh vật có lợi cho con người như vi khuẩn lactic, còn một số loại khác có thể gây bệnh, như vi khuẩn E.coli hay vi khuẩn Salmonella. Trong chất thải của con người và động vật có tồn tại của vi khuẩn E.Coli. Số lượng E.Coli càng nhiều thì nước càng bẩn và ngược lại.
Để đảm bảo an toàn sức khỏe cho con người, các tổ chức chức năng đều đưa ra các chỉ tiêu về vi sinh vật trong nước, giới hạn cho phép số lượng các loại vi sinh vật trong nước. Để kiểm tra nồng độ vi sinh vật trong nước, cần sử dụng các phương pháp phân tích mẫu nước, bao gồm các kỹ thuật nuôi cấy, thử nghiệm di động và phân tích phân tử. Khi các chỉ tiêu về vi sinh vật trong nước vượt quá giới hạn cho phép, nước sẽ không an toàn để sử dụng và cần được xử lý để đảm bảo chất lượng và an toàn cho con người.