Độ cứng, độ dẫn điện của nước là gì?

Độ cứng của nước gây ra bởi sự có mặt của các muối Ca và Mg trong nước. Độ cứng của nước được gọi là tạm thời khi có mặt muối cacbonat hoặc bicacbonat Ca, Mg. Loại nước này khi đun sôi sẽ tạo ra các kết tủa CaCO₃ hoặc MgCO₃. Độ cứng vĩnh cữu của nước do các loại muối sunfat hoặc clorua Ca, Mg tạo ra. Độ cứng vĩnh cửu của nước thường rất khó xử lý và tạo ra nhiều hậu quả kinh tế cho việc sử dụng chúng.

Độ cứng của nước được xác định bằng phương pháp chuẩn độ hoặc tính toán theo hàm lượng Ca, Mg trong nước:

Độ cứng (mg CaCO₃/lit) = 2,497 Ca (mg/l) + 4,118 Mg (mg/l)

Độ dẫn điện của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước. Các ion này thường là muối của kim loại như NaCl, KCl, SO^2-₄, NO^-₃, PO^-₄ v.v... Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các ion tan trong nước. Để xác định độ dẫn điện, người ta thường dùng các máy đo điện trở hoặc cường độ dòng điện.

Độ pH là gì?

Nước tinh khiết ở điều kiện bình thường sẽ bị phân ly theo phương trình phản ứng:

H₂O H⁺ + OH^-

Giá trị pH của nước được xác định bằng logarit cơ số 10 nồng độ ion H⁺ theo công thức:

pH = - lg (H⁺)

Đối với nước cất pH = 7, khi nước chứa nhiều ion H⁺, pH < 7 và ngược lại, khi nước nhiều OH^- (kiềm), pH > 7.

Như vậy, pH là độ axit hay độ chua của nước. Độ pH có ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường của các sinh vật nước. Cá thường không sống được trong môi trường nước có độ pH < 4 hoặc pH > 10. Sự thay đổi pH của nước thường liên quan tới sự có mặt của các hoá chất axit hoặc kiềm, sự phân huỷ chất hữu cơ, sự hoà tan của một số anion SO^-2₄, NO^-₃, v.v...

Độ pH của nước có thể xác định bằng phương pháp điện hoá, chuẩn độ hoặc các loại thuốc thử khác nhau.

DO, BOD, COD là gì?

DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v...) thường được tạo ra do sự hoà tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v... Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực.

BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng:

                         Vi khuẩn

Chất hữu cơ + O₂ & CO₂ + H₂O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.

COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.

Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước.

Trở lại