191. Các chỉ tiêu - đơn vị dùng để đánh giá chất lượng nước

Tớ làm dự án, phải làm khảo sát địa chất (KSĐC), báo cáo KSĐC sẽ được gửi qua Viện thiết kế nước lạ để họ làm cơ sở thiết kế bản vẽ kỹ thuật. Thật ra, trước đây dự án đã thuê 1 đơn vị củ chuối làm KSĐC và tớ đã mang đến Viện, họ bảo họ hỏng hỉu – tớ đã cố cãi mà không được --> xấu hổ. Lần này, tớ chọn hẳn 1 đơn vị trực thuộc 1 ĐH hàng đầu ở VN để có giề cãi nhau với chuyên gia nước lạ cho sướng (toàn tiến sĩ – thạc sĩ nhé)!

Thế nhưng, tớ thất vọng, thất vọng với lối làm ăn tắc trách, hời hợt, cẩu thả, gian dối (copy-paste bừa),... không bik nói gì nữa! Còn 2 từ “CHUYÊN NGHIỆP” thì không dám mơ tới. Thui chuyện đó cũng là lẽ thường người VN mềnh huhuhu.

Nhưng có 1 vấn đề củ chuối bức xúc phải tìm hiểu, trong “bảng thống kê kết quả thí nghiệm nước trong lỗ khoan” họ viết:

Độ cứng tổng/độ cứng tạm thời/độ cứng vĩnh viễn, đơn vị là “mđ”. Phát sinh vấn đề là đ ai hỉu đơn vị mđ là gì, và dịch ra tiếng TQ, tiếng Anh như thế nào! Các độ cứng đo cũng mù mờ (không ghi Ca²⁺, Mg²⁺,... gì cả) thì bik dịch thía nào, mà họ có hiểu không chứ...

Gọi điện, thì ra “mđ” là: mili-gam-đương lượng; tớ mới nghĩ sao VN mình lại có 1 đơn vị quái dị như vậy? Hỏi bạn gúc, TCVN... về đơn vị đo độ cứng nước, đọc xong thì chán hẳn – chẳng ra 1 cái tiêu chuẩn, cái gì cũng mù mờ và cũng chẳng có cái từ nào gọi là “mđ” --- bức xúc!

Lại hỏi bạn gúc: hóa ra “mili-gam-đương lượng” viết theo đơn vị Quốc tế là “mEq” – tớ đoán, không bik ai “dệch” sang tiếng ta là “mđ” làm khổ tớ!!!! Vấn đề là tất cả các đơn vị VN đang dùng đều là đơn vị chuẩn Quốc tế thế thì tại sao lại tùy tiện nghĩ thêm ra đơn vị mới??? --- Phòng thí nghiệm thuộc ĐH hàng đầu VN đấy nhé.

Hỏi bạn gúc ra ào ạt kiến thức, chẳng phải chuyên ngành nên cũng không cần bik làm gì nhìu cho nặng đầu, nhưng nhờ đó cũng thêm thêm hiểu 1 chút về các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nước, đơn vị, thuật ngữ tiếng Anh, cũng không bik các bạn ĐH có dịch (các chỉ tiêu ấy) sang tiếng Anh chuẩn không nữa. Tớ cứ post các kiến thức liên quan đến các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước lên nhá hiiii.

“Tùy theo mỗi quốc gia sẽ có 1 tiêu chuẩn khác nhau. Ở nước Nhật, Châu Âu và Mỹ có yêu cầu rất khắt khe. Còn các thông số tiêu chuẩn chất lượng nước của VN thường cao hơn các nước.” ==> Hài vãi!

Nước sinh hoạt  - Tiêu chuẩn Việt Nam - TCVN 5502 : 2003

TT	Tên chỉ tiêu	Đơn vị	Mức tối đa
1	Màu sắc	mg/l Pt	15
2	Mùi, vị	−	Không có
3	Độ đục (1)	NTU	5
4	pH	−	6 - 8,5
5	Độ cứng, tính theo CaCO3	mg/l	300
6	Hàm lượng oxy hòa tan, tính theo oxy	mg/l	6
7	Tổng chất rắn hòa tan	mg/l	1000
8	Hàm lượng amoniac, tính theo nitơ	mg/l	3
9	Hàm lượng asen	mg/l	0,01
10	Hàm lượng antimon	mg/l	0,005
11	Hàm lượng clorua	mg/l	250
12	Hàm lượng chì	mg/l	0,01
13	Hàm lượng crom	mg/l	0,05
14	Hàm lượng đồng	mg/l	1,0
15	Hàm lượng florua	mg/l	0,7 - 1,5
16	Hàm lượng kẽm	mg/l	3,0
17	Hàm lượng hydro sunfua	mg/l	0,05
18	Hàm lượng mangan	mg/l	0,5
19	Hàm lượng nhôm	mg/l	0,5
20	Hàm lượng  nitrat,  tính  theo nitơ	mg/l	10,0
21	Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ	mg/l	1,0
22	Hàm  lượng  sắt  tổng số (Fe2+ + Fe3+)	mg/l	0,5
23	Hàm lượng thủy ngân	mg/l	0,001
24	Hàm lượng xyanua	mg/l	0,07
25	Chất hoạt  động bề mặt, tính theo Linear Ankyl benzen Sufonat (LAS)	mg/l	0,5
26	Benzen	Mg/l	0,01
27	Phenol và dẫn xuất của phenol	Mg/l	0,01
28	Dầu  mỏ  và  các  hợp  chất dầu mỏ	Mg/l	0,1
29	Hàm lượng thuốc trừ sâu lân hữu cơ	Mg/l	0,01
30	Hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ	Mg/l	0,1
31	Colifom tổng số (2)	MPN/100 ml	2,2
32	E.Coli và coliform chịu nhiệt	MPN/100 ml	0
33	Tổng hoạt độ αlpha	pCi/l 3)	3
34	Tổng hoạt độ beta	pCi/l	30

Chú thích:

1) NTU (Nephelometric Turbidity Unit): Đơn vị đo độ đục.

2) MPN/100 ml (Most Probable Number per 100 liters): Mật độ khuẩn lạc trong 100 ml.

3) pCi/l (picocuries per liter): đơn vị đo độ phóng xạ Picocuri trên lít.

Các thông số đánh giá chất lượng nước

Nước chiếm 70% diện tích quả đất. Trong lượng nước có mặt trên quả đất, nước đại dương chiếm khoảng 97%, nước đóng băng ở các cực quả đất chiếm khoảng 2%, còn lại khoảng 1% là “nước ngọt” (ao hồ, sông, nước ngầm…).

Nước đóng vai trò rất quan trọng trong các hệ sinh học. Có hai tính chất rất quan trọng khiến cho nước đóng vai trò hết sức độc đáo trong tự nhiên: nước là một phân tử phân cực và giữa các phân tử nước có liên kết hidrogen rất mạnh.

Những tính chất quan trọng này làm cho nước có thêm một số tính chất đặc thù khác, thể hiện qua các tính chất vật lý và hóa học của nước mà chúng ta sẽ đề cập chi tiết dưới đây.

I. Các chỉ tiêu vật lý
1. Độ pH
2. Nhiệt độ
3. Màu sắc
4. Độ đục
5. Tổng hàm lượng chất rắn (TS)
6. Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)
7. Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (DS)
8. Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi (VS)
II. Các chỉ tiêu hóa học
1. Độ kiềm toàn phần
2. Độ cứng của nước
3. Hàm lượng oxigen hòa tan (DO)
4. Nhu cầu oxigen hóa học (COD)
5. Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD)
6. Một số chỉ tiêu hóa học khác trong nước
III. Các chỉ tiêu vi sinh của nước

I. Các chỉ tiêu vật lý

1. Độ pH

pH chỉ có định nghĩa về mặt toán học: pH = -log[H⁺]. pH là một chỉ tiêu cần được xác định để đánh giá chất lượng nguồn nước. Sự thay đổi pH dẫn tới sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa, sự hòa tan, cân bằng carbonat…), các quá trình sinh học trong nước. Giá trị pH của nguồn nước góp phần quyết định phương pháp xử lý nước. pH được xác định bằng máy đo pH hoặc bằng phương pháp chuẩn độ.

Xem thêm:

Độ pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H⁺ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.

pH = 7 nước có tính trung tính;

pH < 7 nước có tính axit;

pH > 7 nước có tính kiềm.

Độ pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan trong nước. Ở độ pH<5, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số nguồn nước có thể chứa sắt, mangan, nhôm ở dạng hòa tan và một số loại khí như CO₂, H₂S tồn tại ở dạng tự do trong nước. Độ pH được ứng dụng để khử các hợp chất sunfua và cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thóang. Ngoài ra khi tăng pH và có thêm tác nhân oxy hóa, các kim loại hòa tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tách ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc.

2. Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước. Nhiệt độ phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh, vào thời gian trong ngày, vào mùa trong năm… Nhiệt độ cần được xác định tại chỗ (tại nơi lấy mẫu)

3. Màu sắc

Nước nguyên chất không có màu. Màu sắc gây nên bởi các tạp chất trong nước (thường là do chất hữu cơ, chất mùn hữu cơ – acid humic), một số ion vô cơ (sắt…), một số loài thủy sinh vật… Màu sắc mang tính chất cảm quan và gây nên ấn tượng tâm lý cho người sử dụng.

Độ màu thường được so sánh với dung dịch chuẩn trong ống Nessler, thường dùng là dung dịch K₂PtCl₆ + CaCl₂ (1mgK₂PtCl₆ tương đương với 1 đơn vị chuẩn màu). Độ màu của mẫu nước nghiên cứu được so sánh với dãy dung dịch chuẩn bằng phương pháp trắc quang.

Xem thêm:

Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo nên. Các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất mùn humic gây ra màu vàng, còn các loại thủy sinh tạo cho nước màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn bởi nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thường có màu xanh hoặc đen.

Đơn vị đo độ màu thường dùng là platin – coban. Nước thiên nhiên thường có độ màu thấp hơn 200PtCo. Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc. Trong khi đó, để loại bỏ màu thực của nước (do các chất hòa tan tạo nên) phải dùng các biện pháp hóa lý kết hợp.

4. Độ đục 

Độ đục gây nên bởi các hạt rắn lơ lửng trong nước. Các chất lơ lửng trong nước có thể có nguồn gốc vô cơ, hữu cơ hoặc các vi sinh vật, thủy sinh vật có kích thước thông thường từ 0,1–10mm. Độ đục làm giảm khả năng truyền sáng của nước, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp. 1 đơn vị độ đục là sự cản quang gây ra bởi 1 mg SiO₂ hòa trong 1 lít nước cất. Độ đục được đo bằng máy đo độ đục (đục kế – turbidimeter). Đơn vị đo độ đục theo các máy do Mỹ sản xuất là NTU (Nephelometric Turbidity Unit).

Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), độ đục được xác định bằng chiều sâu lớp nước thấy được (gọi là độ trong) mà ở độ sâu đó người ta vẫn đọc được hàng chữ tiêu chuẩn. Độ đục càng thấp chiều sâu của lớp nước còn thấy được càng lớn. Nước được gọi là trong khi mức độ nhìn sâu lớn hơn 1m (hay độ đục nhỏ hơn 10 NTU). Theo qui định của TCVN, độ đục của nước sinh hoạt phải lớn hơn 30cm.

Xem thêm:

Nước là một môi trường truyền ánh sáng tốt. Khi trong nước có các vật lạ như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật,... khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi. Nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn. Đơn vị đo đục thường là mgSiO₂/l, NTU, FTU; trong đó đơn vị NTU và FTU là tương đương nhau. Nước mặt thường có độ đục 20-100NTU, mùa lũ có khi cao đến 500–600NTU. Nước cấp cho ăn uống thường có độ đục không vượt quá 5NTU.

Hàm lượng chất rắn lơ lửng cũng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước.

----- Độ nhớt

Độ nhớt là đại lượng biểu thị sự ma sát nội, sinh ra trong quá trình dịch chuyển giữa các lớp chất lỏng với nhau. Đây là yếu tố chính gây nên tổn thất áp lực và do vậy nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước. Độ nhớt tăng khi hàm lượng các muối hòa tan trong nước tăng và giảm khi nhiệt độ tăng.

----- Độ dẫn điện

Nước có độ dẫn điện kém. Nước tinh khiết ở 20⁰C có độ dẫn điện là 4,2μS/m (tương ứng điện trở 23,8MΩ/cm). Độ dẫn điện của nước tăng theo hàm lượng các chất khóang hòa tan trong nước và dao động theo nhiệt độ.

Thông số này thường được dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khóang hòa tan trong nước.

----- Tính phóng xạ

Tính phóng xạ của nước là do sự phân hủy các chất phóng xạ trong nước tạo nên. Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ tự nhiên, các chất này có thời gian bán phân hủy rất ngắn nên nước thường vô hại. Tuy nhiên khi bị nhiễm bẩn phóng xạ từ nước thải và không khí thì tính phóng xạ của nước có thể vượt quá giới hạn cho phép.

Hai thông số tổng hoạt độ phóng xạ α và β thường được dùng để xác định tính phóng xạ của nước. Các hạt α bao gồm 2 proton và 2 neutron có năng lượng xuyên thấu nhỏ, nhưng có thể xuyên vào cơ thể sống qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa, gây tác hại cho cơ thể do tính ion hóa mạnh. Các hạt β có khả năng xuyên thấu mạnh hơn, nhưng dễ bị ngăn lại bởi các lớp nước và cũng gây tác hại cho cơ thể.

5. Tổng hàm lượng các chất rắn (TS)

Các chất rắn trong nước có thể là những chất tan hoặc không tan. Các chất này bao gồm cả những chất vô cơ lẫn các chất hữu cơ. Tổng hàm lượng các chất rắn (TS: Total Solids) là lượng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi làm bay hơi 1 lít mẫu nước trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105⁰C cho tới khi khối lượng không đổi (đơn vị tính bằng mg/L).

6. Tổng hàm lượng các chất lơ lửng (SS)

Các chất rắn lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn không tan trong nước. Hàm lượng các chất lơ lửng (SS: Suspended Solids) là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 105⁰C cho tới khi khối lượng không đổi. Đơn vị tính là mg/L.

7. Tổng hàm lượng các chất hòa tan (DS)

Các chất rắn hòa tan là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất vô cơ lẫn chất hữu cơ. Hàm lượng các chất hòa tan DS (Dissolved Solids) là lượng khô của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105⁰C cho tới khi khối lượng không đổi. Đơn vị tính là mg/L. DS = TS – SS

8. Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi

Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước, người ta còn sử dụng các khái niệm tổng hàm lượng các chất không tan dễ bay hơi (VSS: Volatile Suspended Solids), tổng hàm lượng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS: Volatile Dissolved Solids).

Hàm lượng các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù (SS) ở 550⁰C cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định).

Hàm lượng các chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn hòa tan (DS) ở 550⁰C cho đến khi khối lượng không đổi (thường được qui định trong một khoảng thời gian nhất định).

II. Các chỉ tiêu hóa học

1. Độ kiềm toàn phần

Độ kiềm toàn phần (Alkalinity) là tổng hàm lượng các ion HCO₃^-, CO₃^2-, OH^- có trong nước. Độ kiềm trong nước tự nhiên thường gây nên bởi các muối của acid yếu, đặc biệt là các muối carbonat và bicarbonat. Độ kiềm cũng có thể gây nên bởi sự hiện diện của các ion silicat, borat, phosphat… và một số acid hoặc baz hữu cơ trong nước, nhưng hàm lượng của những ion này thường rất ít so với các ion HCO₃^-, CO₃^2-, OH^- nên thường được bỏ qua.

Khái niệm về độ kiềm (alkalinity – khả năng trung hòa acid) và độ acid (acidity – khả năng trung hòa baz) là những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá động thái hóa học của một nguồn nước vốn luôn luôn chứa carbon dioxid và các muối carbonat.

Xét một dung dịch chỉ chứa các ion carbonat HCO₃^- và CO₃^2-. Ở các giá trị pH khác nhau, hàm lượng carbonat sẽ nằm cân bằng với hàm lượng CO₂ (cân bằng carbonat) vì trong nước luôn diễn ra quá trình:

2HCO₃^- <--> CO₃^2- + H₂O + CO₂ ; CO₃^2- + H₂O <--> 2OH^- + CO₂

Giả sử ngoài H⁺, ion dương có hàm lượng nhiều nhất là Na⁺ thì ta luôn luôn có cân bằng sau:

[H⁺] + [Na⁺] = [HCO₃^-] + 2[CO₃^2-] + [OH^-]

Độ kiềm được định nghĩa là lượng acid mạnh cần để trung hòa để đưa tất cả các dạng carbonat trong mẫu nước về dạng H₂CO₃. Như vậy ta có các biểu thức:

[Alk] = [Na⁺]
Hoặc [Alk] = [HCO₃^-] + 2[CO₃^2-] + [OH^-] + [H⁺]

Người ta còn phân biệt độ kiềm carbonat (còn gọi là độ kiềm m hay độ kiềm tổng cộng T vì phải dùng metyl cam làm chất chỉ thị chuẩn độ đến pH = 4,5; liên quan đến hàm lượng các ion OH^-, HCO₃^- và CO₃^2-) với độ kiềm phi carbonat (còn gọi là độ kiềm p vì phải dùng phenolphtalein làm chất chỉ thị chuẩn độ đến pH = 8,3; liên quan đến ion OH^-). Hiệu số giữa độ kiềm tổng m và độ kiềm p được gọi là độ kiềm bicarbonat.

Trên sơ đồ cân bằng carbonat trong nước cho thấy, ở pH = 6,3, nồng độ CO₂ hòa tan trong nước và nồng độ ion HCO₃^- bằng nhau, còn ở pH = 10,3 thì nồng độ các ion HCO₃^- và CO₃^2- sẽ bằng nhau. Ở pH < 6,3 các ion carbonat chuyển sang dạng CO₂ hòa tan, ở pH > 10,3 dạng tồn tại chủ yếu là dạng CO₃^2-, còn trong khoảng 6,3 < pH < 10,3 dạng tồn tại chủ yếu là HCO₃^-.

Tùy từng nước qui định, độ kiềm có những đơn vị khác nhau, có thể là mg/L, đlg/L (Eq/L) hoặc mol/L. Trị số độ kiềm cũng có thể qui đổi về một hợp chất nào đó, ví dụ Đức thường qui về CaO, Mỹ thường qui về CaCO₃. Khi tính theo CaCO₃, cách tính được thực hiện như sau:

mg CaCO3/L = đương lượng gam CaCO3/đương lượng gam ion (mg ion/L)

Ví dụ, nếu hàm lượng các ion CO₃^2- và HCO₃^- lần lượt là 80 và 90 mg/L thì khi qui đổi về CaCO₃ chúng lần lượt có giá trị là:

mg CO₃^2- theo CaCO₃/L = 80mg/L×50/30 = 133,3 mg/L
mg HCO₃^- theo CaCO₃/L = 90mg/L×50/61 = 73,7 mg/L

2. Độ cứng của nước

Độ cứng của nước gây nên bởi các ion đa hóa trị có mặt trong nước. Chúng phản ứng với một số anion tạo thành kết tủa. Các ion hóa trị 1 không gây nên độ cứng của nước. Trên thực tế vì các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ chiếm hàm lượng chủ yếu trong các ion đa hóa trị nên độ cứng của nước xem như là tổng hàm lượng của các ion Ca²⁺ và Mg²⁺.

Đơn vị đo độ cứng được dùng khác nhau ở nhiều nước.

1 độ cứng Đức: 1dH = 10mgCaO/L;

1 độ cứng Anh: 1eH = 10mgCaCO₃/0,7L;

1 độ cứng Pháp: 1fH = 10mgCaCO₃/L;

1 độ cứng Mỹ: 1aH = 1mgCaCO₃/L.

Qui đổi:
1mEq/L = 5fH (mEq: mili đương lượng gam);
1fH = 0,56dH = 0,7eH = 10mg CaCO₃/L;
1dH =1,786fH =1,25eH = 17,86mgCaCO₃/L = 10mgCaO/L;

1eH = 1,438fH = 0,8dH = 14,38mgCaCO₃/L;

1mgCaCO₃/L = 0,1fH = 0,056dH = 0,7eH

Một đơn vị khác cũng hay được dùng để đánh giá độ cứng là ppm (Parts Per Million). 1dH = 17ppm.

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Nước cứng là loại nước tự nhiên chứa trên 3 mili đương lượng gam cation canxi (Ca²⁺) và magie (Mg²⁺) trong một lít. Nước chứa nhiều Mg²⁺ có vị đắng. Tổng hàm lượng ion Ca²⁺ và Mg²⁺ đặc trưng cho tính chất cứng của nước. Độ cứng của nước thiên nhiên dao động rất nhiều và đặc trưng lớn ở nước ngầm.

Đặc điểm

Nước cứng không được phép dùng trong nồi hơi vì khi đun sôi nước cứng thì canxi cacbonat (CaCO₃) và magie cacbonat (MgCO₃) sẽ kết tủa bám vào phía trong thành nồi hơi supde (nồi cất, ấm nước, bình đựng...) tạo thành một màng cặn cách nhiệt, làm giảm hệ số cấp nhiệt, có khi còn làm nổ nồi hơi. Nước cứng cũng không dùng để pha chế thuốc vì có thể gây kết tủa làm thay đổi thành phần của thuốc. Khi dùng nước cứng nấu làm rau, thịt khó chín; làm mất vị của nước chè. Giặt bằng nước cứng tốn xà phòng do Ca²⁺ làm kết tủa gốc axit trong xà phòng và làm xà phòng không lên bọt. Nhiều công nghệ hóa học cũng yêu cầu nước có độ cứng nhỏ. Nếu độ cứng vượt giới hạn cho phép (tuỳ mục đích sử dụng) thì phải làm mềm hóa nước cứng bằng cách cho kết tủa Mg²⁺ và Ca²⁺ với sođa (Na₂CO₃), photphat hoặc tách chúng bằng nhựa trao đổi ion hoặc đun sôi.

Độ cứng của nước: một mili đương lượng gam của độ cứng tương đương với hàm lượng 20,04mgCa²⁺ và 12,16mgMg²⁺.

Phân loại nước theo độ cứng

Các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ có thể tạo kết tủa với một số chất khóang có trong nước, tạo lắng cặn trong nồi hơi, bình đun nước hoặc hệ thống dẫn nước.

Người ta còn phân biệt các loại độ cứng khác nhau :

- độ cứng carbonat (thường được ký hiệu CH: Carbonate Hardness): là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca²⁺ và Mg²⁺ tồn tại dưới dạng HCO₃^-. Độ cứng carbonat còn được gọi là độ cứng tạm thời vì sẽ mất đi khi bị đun sôi.

- độ cứng phi carbonat (thường được ký hiệu là NCH : Non-Carbonate Hardness) là độ cứng gây ra bởi hàm lượng Ca²⁺ và Mg²⁺ liên kết với các anion khác ngoài HCO₃^- như SO₄^2-, Cl^-… Độ cứng phi carbonat còn được gọi là độ cứng thường trực hay độ cứng vĩnh cửu. 

2.1. Tác hại của nước cứng

Độ cứng vĩnh viễn của nước ít ảnh hưởng đến sinh vật trừ phi nó quá cao, ngược lại, độ cứng tạm thời (ĐCTT) lại có ảnh hưởng rất lớn. Nguyên nhân là vì thành phần chính tạo ra ĐCTT là các muối bicarbonat Ca và Mg: Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂, chúng là các muối hòa tan hòan toàn nhưng không ổn định, không bền. Chúng dễ dàng bị phân hủy thành CaCO₃, MgCO₃ là các muối kết tủa:

Ca(HCO₃)₂ => CaCO₃ + H₂O + CO₂
Mg(HCO₃)₂ => MgCO₃ + H₂O + CO₂

Khi phản ứng phân hủy xảy ra trong cơ thể sinh vật, các muối này kết tủa trong cơ thể sinh vật sẽ gây hại không nhỏ. Ở con người, chúng là nguyên nhân gây ra sỏi thận và 1 trong các nguyên nhân gây tắc động mạch do đóng cặn vôi ở thành trong của động mạch. Lưu ý là các muối CaCO₃ và MgCO₃ là các muối kết tủa và chúng không thấm qua niêm mạc hệ tiêu hóa của chúng ta được, chỉ các muối hòa ta mới thấm được thôi. Vì vậy nước cứng chỉ có tác hại do các muối bicarbonat.

2.2. Độ cứng của nước trong tự nhiên

Trong tự nhiên có rất nhiều nguồn nước có độ cứng thấp, ví dụ như nước mưa - độ cứng của nước mưa gần như bằng 0. Ngoài ra, độ cứng của nước sông, và phần lớn ao hồ ở đồng bằng cũng rất thấp vì nguồn nước của chúng là nước mưa (có lẽ đó cũng là nguyên nhân làm cho phần lớn sinh vật thủy sinh kém thích nghi với nước cứng). Ngược lại suối và ao hồ ở những vùng núi đá vôi lại có độ cứng khá cao. Hầu như tất cả nước ngầm đều có độ cứng rất cao.

Nước máy ở Hà nội có độ cứng tạm thời từ 250-320ppm, tức là 5-6,4 mEq/l hay 14-18 dH;

Nước giếng khoan (chưa xử lý) ở HN có độ cứng tạm thời từ 250-450ppm, tức là 5-9 mEq/l hay 14-25dH

2.3. Các phương pháp làm mềm nước

Có rất nhiều phương pháp làm giảm độ cứng của nước, từ đơn giản đến phức tạp. Tất nhiên muốn có nước càng mềm thì càng tốn công. Như đã nói ở trên, các muối bicarbonat rất không bền, chúng rất dễ bị phân hủy dưới những sự thay đổi rất nhỏ của môi trường xung quanh, vì vậy có rất nhiều cách để làm cho nó kết tủa:

a- Làm nóng nước: đun nóng nuớc sẽ làm giảm đáng kể độ cứng của nước.

b- Làm nước lưu động liên tục: khuấy liên tục hoặc bơm tuần hòan liên tục cũng có tác dụng, tuy rằng khá chậm và trong nhiều trường hợp, sự phân hủy bicarbonat chậm hơn sự hòa tan bicarbonat mới từ các nguồn khác vào nước.

c- Chưng cất nước: về nguyên tắc, nước cất có thể coi là H₂O tinh khiết hòan toàn.

d- Loc RO (thẩm thấu ngược): công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ gần như tất cả các chất hòa tan và không hòa tan ra khỏi nước, nước lọc RO có thể coi là H₂O tinh khiết (tuy không bằng nước cất).

e- Trao đổi ion: Đây là phương pháp được dùng phổ biến nhất vì có giá thành rẻ kể cả chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành. Nguyên lý của nó là đưa nước qua 1 vật liệu chứa các ion dương hoạt động mạnh hơn Ca⁺⁺ và Mg⁺⁺, vật liệu này sẽ hấp thụ các ion Ca⁺⁺ và Mg⁺⁺ trong nước và nhả ra các ion mạnh hơn kia, do đó tạo ra các hợp chất carbonat không kết tủa. Vật liệu đó được gọi là Cationit (hay cation-exchange resyn). Thông thường người ta dùng 2 loại cationit là Na-Cationit và H-Cationit tương ứng với các ion là Na⁺ và H⁺ và các hợp chất tạo ra tương ứng là Na₂CO₃ và H₂CO₃ (H₂CO₃ sẽ bị phân tích ngay thành H₂0 và CO₂).

Khi các Cationit đã hết khả năng trao đổi, người ta phải "hòan nguyên" tức là phục hồi lại các ion dương cho nó. Đối với Na-Cationit người ta dùng muối ăn NaCl, đối với H-Cationit người ta dùng axit.

Thiết bị trao đổi Na-Cationit thông thường có thể hạ độ cứng của nước xuống đến dưới 10ppm, nếu được thiết kế đặc biệt có thể hạ xuống dưới 2ppm. Mỗi lít hạt Na-Cationit có khả năng trao đổi khoảng từ 2-6 gam đương lượng tùy loại, tức là có thể làm hạ độ cứng của 300 đến 1000 lít nước có độ cứng 6 mEq/lít (300ppm hay 16,8dH) xuống 0 trước khi phải hòan nguyên.

H-Cationit có khả năng trao đổi mạnh hơn Na-Cationit và cũng triệt để hơn vì nó loại bỏ hòan toàn gốc carbonat ra khỏi nước. Tuy nhiên nó có giá thành cao hơn nhiều lần, chi phí vận hành cũng cao hơn (axit đắt hơn muối ăn) và yêu cầu vận hành cũng nghiêm ngặt hơn do phải dùng axit nên ít được sử dụng.

Ngoài cách trao đổi ion dương người ta còn dùng cả trao đổi ion âm (chất trao đổi gọi là Anionit) để loại bỏ các ion HCO₃- ra khỏi nước. Phương pháp này thường chỉ được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện, ở đó họ dùng cả Na-Cationit, H-Cationit và Anionit nối tiếp nhau trong 1 hệ thống.

Phương pháp trao đổi ion này được sử dụng rất rộng rãi và là phương pháp cơ bản để làm mềm nước trong công nghiêp. Kể cả đối với các thiết bị RO, để tăng tuổi thọ và giảm tải lên các thiết bị RO, người ta cũng làm mềm nước bằng trao đổi ion trước khi đưa nước vào lọc RO.

3. Hàm lượng oxigen hòa tan

Oxigen hòa tan trong nước (DO: Dissolved Oxygen) không tác dụng với nước về mặt hóa học. Hàm lượng DO trong nước phụ thuộc nhiều yếu tố như áp suất, nhiệt độ, thành phần hóa học của nguồn nước, số lượng vi sinh, thủy sinh vật…

Hàm lượng oxigen hòa tan là một chỉ số đánh giá “tình trạng sức khỏe” của nguồn nước. Mọi nguồn nước đều có khả năng tự làm sạch nếu như nguồn nước đó còn đủ một lượng DO nhất định. Khi DO xuống đến khoảng 4–5 mg/L, số sinh vật có thể sống được trong nước giảm mạnh. Nếu hàm lượng DO quá thấp, thậm chí không còn, nước sẽ có mùi và trở nên đen do trong nước lúc này diễn ra chủ yếu là các quá trình phân hủy yếm khí, các sinh vật không thể sống được trong nước này nữa.

Hàm lượng DO trong nước tuân theo định luật Henry, có nghĩa là nói chung độ hòa tan giảm theo nhiệt độ. Ở nhiệt độ bình thường, độ hòa tan tới hạn của oxigen trong nước vào khoảng 8mgO₂/L.

Hàm lượng DO có quan hệ mật thiết đến các thông số COD và BOD của nguồn nước. Nếu trong nước hàm lượng DO cao, các quá trình phân hủy các chất hữu cơ sẽ xảy ra theo hướng háo khí (aerobic), còn nếu hàm lượng DO thấp, thậm chí không còn thì quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước sẽ xảy ra theo hướng yếm khí (anaerobic).

Hàm lượng DO bão hòa trong nước sạch ở áp suất 1 atm theo nhiệt độ:

Nhiệt độ (⁰C) 0 5 10 15 20 25 30 35
Nước ngọt (mg/L)14,6 12,8 11,3 10,2 9,2 8,4 7,6 7,0
Nước biển (mg/L) 11,3 10,0 9,0 8,1 7,1 6,7 6,1 -

4. Nhu cầu oxigen hóa học 

Nhu cầu oxigen hóa học (COD: Chemical Oxygen Demand) là lượng oxigen cần thiết (cung cấp bởi các chất hóa học) để oxid hóa các chất hữu cơ trong nước. Chất oxid hóa thường dùng là KMnO₄ hoặc K₂Cr₂O₇ và khi tính toán được qui đổi về lượng oxigen tương ứng (1mg KMnO₄ ứng với 0,253 mgO₂).

Các chất hữu cơ trong nước có hoạt tính hóa học khác nhau. Khi bị oxid hóa không phải tất cả các chất hữu cơ đều chuyển hóa thành nước và CO₂ nên giá trị COD thu được khi xác định bằng phương pháp KMnO₄ hoặc K₂Cr₂O₇ thường nhỏ hơn giá trị COD lý thuyết nếu tính toán từ các phản ứng hóa học đầy đủ. Mặt khác, trong nước cũng có thể tồn tại một số chất vô cơ có tính khử (như S₂^-, NO₂^-, Fe²⁺…) cũng có thể phản ứng được với KMnO₄ hoặc K₂Cr₂O₇ làm sai lạc kết quả xác định COD.

Như vậy, COD giúp phần nào đánh giá được lượng chất hữu cơ trong nước có thể bị oxid hóa bằng các chất hóa học (tức là đánh giá mức độ ô nhiễm của nước). Việc xác định COD có ưu điểm là cho kết quả nhanh (chỉ sau khoảng 2 giờ nếu dùng phương pháp bicromat hoặc 10 phút nếu dùng phương pháp permanganat).

Xem thêm:

---- Độ oxy hóa

Độ oxy hóa là một đại lượng để đánh giá sơ bộ mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đó là lượng oxy cần có để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ trong nước. Chất oxy hóa thường dùng để xác định chỉ tiêu này là pecmanganat kali (KMnO₄).

Trong thực tế, nguồn nước có độ oxy hóa lớn hơn 10mgO₂/l đã có thể bị nhiễm bẩn. Nếu trong quá trình xử lý có dùng clo ở dạng clo tự do hay hợp chất hypoclorit sẽ tạo thành các hợp chất clo hữu cơ [trihalomentan (THM)] có khả năng gây ung thư. Tổ chức Y tế thế giới quy định mức tối đa của THM trong nước uống là 0,1mg/l.

Ngoài ra, để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nước, cần cân nhắc thêm các yếu tố sau đây:

Độ oxy hóa trong nước mặt, đặc biệt nước có màu có thể cao hơn nước ngầm.

Khi nguồn nước có hiện tượng nhuộm màu do rong tảo phát triển, hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ cao nên độ oxy hóa có thể thấp hơn thực tế.

Sự thay đổi oxy hóa theo dòng chảy: Nếu thay đổi chẩm, lượng chất hữu cơ có trong nguồn nước chủ yếu là các axit humic. Nếu độ oxy hóa giảm nhanh, chứng tỏ nguồn ô nhiễm là do các dòng nước thải từ bên ngoài đổ vào nguồn nước.

Cần kết hợp vói các chỉ tiêu khác như hàm lượng ion clorua, sunfat, photphat, oxy hòa tan, các hợp chất nitơ, hàm lượng vi sinh vật gây bệnh để có thể đánh giá tổng quát về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.

5. Nhu cầu oxigen sinh hóa 

Nhu cầu oxigen sinh hóa (BOD: Biochemical Oxygen Demand) là lượng oxigen cần thiết để vi khuẩn có trong nước phân hủy các chất hữu cơ. Tương tự như COD, BOD cũng là một chỉ tiêu dùng để xác định mức độ nhiễm bẩn của nước (đơn vị tính cũng là mgO₂/L). Trong môi trường nước, khi quá trình oxid hóa sinh học xảy ra thì các vi khuẩn sử dụng oxigen hòa tan để oxid hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa chúng thành các sản phẩm vô cơ bền như CO₂, CO₃², SO₄^2-, PO₄^3- và cả NO₃^-.

6. Một số chỉ tiêu hóa học khác trong nước

a) Sắt

Sắt chỉ tồn tại dạng hòa tan trong nước ngầm dưới dạng muối Fe²⁺ của HCO₃^-, SO₄^2-, Cl^-…, còn trong nước bề mặt, Fe²⁺ nhanh chóng bị oxid hóa thành Fe³⁺ và bị kết tủa dưới dạng Fe(OH)₃. 2Fe(HCO₃)₂ + 0,5O₂ + H₂O --> 2Fe(OH)₃ + 4CO₂.

Nước thiên nhiên thường chứa hàm lượng sắt lên đến 30mg/L. Với hàm lượng sắt lớn hơn 0,5mg/L nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt… Các cặn kết tủa của sắt có thể gây tắc nghẽn đường ống dẫn nước. Trong quá trình xử lý nước, sắt được loại bằng phương pháp thông khí và keo tụ.

b) Các hợp chất clorur 

Clor tồn tại trong nước dưới dạng Cl^-. Nói chung ở mức nồng độ cho phép thì các hợp chất clor không gây độc hại, nhưng với hàm lượng lớn hơn 250mg/L thì làm cho nước có vị mặn. Nước có nhiều Cl^- có tính xâm thực ximăng.

c) Các hợp chất sulfat

Ion SO₄^2- có trong nước do khóang chất hoặc có nguồn gốc hữu cơ. Với hàm lượng lớn hơn 250mg/L gây tổn hại cho sức khỏe con người. Ở điều kiện yếm khí, SO₄^2- phản ứng với chất hữu cơ tạo thành khí H₂S có độc tính cao.

d) Các hợp chất nitơ

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo ra amoniac (NH₄⁺), nitrit (NO₂^-) và nitrat (NO₃^-). Do đó các hợp chất này thường được xem là những chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Khi mới bị nhiễm bẩn, ngoài các chỉ tiêu có giá trị cao như độ oxy hoá, amoniac, trong nước còn có một ít nitrit và nitrat. Sau một thời gian NH₄⁺, NO₂^- bị oxy hóa thành NO₃^-. Phân tích sự tương quan giá trị các đại lượng này có thể dự đoán mức độ ô nhiễm nguồn nước.

Việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón cũng làm cho hàm lượng nitrat trong nước tự nhiên tăng cao. Ngoài ra do cấu trúc địa tầng tăng ở một số đầm lầy, nước thường nhiễm nitrat.

Nồng độ NO₃^- cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước dùng trong sinh hoạt. Trẻ em uống nước có nồng độ nitrat cao có thể ảnh hưỏng đến máu (chứng methaemoglo binaemia). Theo quy định của Tổ chức Y tế thế giới, nồng độ NO₃^- trong nước uống không được vượt quá 10mg/l (tính theo N).

e) Các hợp chất photpho

Trong nước tự nhiên, thường gặp nhất là photphat. Đây là sản của quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển của rong tảo. Nguồn photphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng.

Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn tại của chất này với hàm lượng cao trong nước sẽ gây cản trở cho quá trình xử lý, đặc biệt là hoạt chất của các bể lắng. Đối với những nguồn nước có hàm lượng chất hữu cơ, nitrat và photphat cao, các bông cặn kết cặn ở bể tạo bông sẽ không lắng được ở bể mà có khuynh hướng tạo thành đám nổi lên mặt nước, đặc biệt vào những lúc trời nắng trong ngày.

f) Các hợp chất Silic

Trong nước thiên nhiên thường có các hợp chất silic. Ở pH<8, silic tồn tại ở dạng H₂SiO₃­. Khi pH=8~11, silic chuyển sang HSiO₃^-. Ở pH>11, silic tồn tại ở dạng HSiO₃^- và SiO₃^2-. Do vậy trong nước ngầm, hàm lượng silic thường không vượt quá 60mg/l, chỉ có ở những nguồn nước có pH>9,0 hàm lượng silic đôi khi cao đến 300mg/l.

Trong nước cấp cho các nồi hơi áp lực cao, sự tồn tại của các hợp chất silic rất nguy hiểm do cặn silic đóng lại trên thành nồi, thành ống làm giảm khả năng truyền nhiệt và gây tắc ống.

Trong quá trình xử lý nước, silic có thể được loại bỏ một phần khi dùng các hóa chất keo tụ để làm trong nước.

g) Các hợp chất mangan

Cũng như sắt, mangan thường có trong nước ngầm dưới dạng ion Mn²⁺, nhưng với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0,1mg/l sẽ gây nguy hại trong việc sử dụng, giống như trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.

h) Nhôm

Vào mùa mưa, ở những vùng đất phèn, đất ở trong điều kiện khử không có oxy, nên các chất như Fe₂O₃ và jarosite tác động qua lại, lấy oxy của nhau vào tạo thành sắt, nhôm, sunfat hòa tan vào nước. Do đó, nước mặt ở vùng này thường rất chua, pH=2,5~4,5, sắt tồn tại chủ yếu la Fe²⁺(có khi cao đến 300mg/l), nhôm hòa tan ở dạng ion Al³⁺(5~7mg/l).

Khi chứa nhiều nhôm hòa tan, nước thường có màu trong xanh và vị rât chua. Nhôm có độc tính đối với sức khoẻ con người. Khi uống nước có hàm lượng nhôm cao có thể gây ra các bệnh về não như alzheimer.

i) Khí hòa tan

Các loại khí hòa tan thường thấy trong nước thiên nhiên là khí cacbonic (CO₂), khí oxy (O₂) và sunfua hydro (H₂S).

Nước ngầm không có oxy. Khi độ pH<5,5, trong nước ngầm thường chứa nhiều khí CO₂. Đây là khí có tính ăn mòn kim loại và ngăn cản việc tăng pH của nước. Các biện pháp làm thoáng có thể đuổi khí CO₂, đồng thời thu nhận oxy hỗ trợ cho các quá trình khử sắt và mangan. Ngoài ra, trong nước ngầm có thể chứa khí H₂S có hàm lượng đến vài chục mg/l. Đây là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước. Với nồng độ lớn hơn 0,5mg/l, H₂S tạo cho nước có mùi khó chịu.

Trong nước mặt, các hợp chất sunfua thường được oxy hóa thành dạng sunfat. Do vậy, sự có mặt của khí H₂S trong các nguồn nước mặt, chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn và có quá thừa chất hữu cơ chưa phân huỷ, tích tụ ở đáy các vực nước.

Khi độ pH tăng, H₂S chuyển sang các dạng khác là HS^- và S^-.

j) Hóa chất bảo vệ thực vật

Hiện nay, có hàng trăm hóa chất diệt sâu, rầy, nấm, cỏ - được sử dụng trong nông nghiệp. Các nhóm hóa chất chính là:

- Photpho hữu cơ.

- Clo hữu cơ.

- Cacbarmat;

Hầu hết các chất này đều có độc tính cao đối với người. Đặc biệt là clo hữu cơ, có độ bền vững cao trong môi trường và khả năng tích luỹ trong cơ thể con người. Việc sử dụng khối lượng lớn các hoá chất này trên đồng ruộng đang đe doạ làm ô nhiễm các nguồn nước.

k) Chất hoạt động bề mặt

Một số chất hoạt động bề mặt như xà phòng, chất tẩy rửa, chất tạo bọt có trong nước thải sinh hoạt và nước thải một số ngành công nghiệp đang được xả vào các nguồn nước. Đây là những hợp chất khó phân huỷ sinh học nên ngày càng tích tụ nước đến mức có thể gây hại cho cơ thể con người khi sử dụng. Ngoài ra các chất này còn tạo thành một lớp màng phủ bề mặt các vực nước, ngăn cản sự hòa tan oxy vào nước và làm chậm các quá trình tự làm sạch của nguồn nước.

Tùy theo mỗi quốc gia sẽ có 1 tiêu chuẩn khác nhau. Ở nước Nhật, Châu Âu và Mỹ có yêu cầu rất khắt khe. Còn các thông số tiêu chuẩn chất lượng nước của VN thường cao hơn các nước.

III. Các chỉ tiêu vi sinh

Trong nước thiên nhiên có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loài thủy vi sinh khác. Tùy theo tính chất, các loại vi sinh trong nước có thể vô hại hoặc có hại. Nhóm có hại bao gồm các loại vi trùng gây bệnh, các loài rong rêu, tảo… Nhóm này cần phải loại bỏ khỏi nước trước khi sử dụng.

Các vi trùng gây bệnh như lỵ, thương hàn, dịch tả…thường khó xác định chủng loại. Trong thực tế hóa nước thường xác định chỉ số vi trùng đặc trưng. Trong chất thải của người và động vật luôn có loại vi khuẩn E.Coli sinh sống và phát triển. Sự có mặt của E.Coli trong nước chứng tỏ chứng tỏ nguồn nước đã bị ô nhiễm bởi phân rác, chất thải của người và động vật và như vậy cũng có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tùy thuộc mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước. Đặc tính của khuẩn E.Coli là khả năng tồn tại cao hơn các loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh khác nên nếu sau khi xử lý nước, nếu trong nước không còn phát hiện thấy E.Coli thì điều đó chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định số lượng E.Coli thường đơn giản và nhanh chóng nên loại vi khuẩn này thường được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn do vi trùng gây bệnh trong nước.

Người ta phân biệt trị số E.Coli và chỉ số E.Coli. Trị số E.Coli là đơn vị thể tích nước có chứa 1 vi khuẩn E.Coli. Chỉ số E.Coli là số lượng vi khuẩn E.Coli có trong 1 lít nước. Tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt ở các nước tiên tiến qui định trị số E.Coli không nhỏ hơn 100 mL, nghĩa là cho phép chỉ có 1 vi khuẩn E.Coli trong 100 mL nước (chỉ số E.Coli tương ứng là 10). TCVN qui định chỉ số E.Coli của nước sinh hoạt phải nhỏ hơn 20.

Xem thêm:

Trong thực tế không thể xác định tất cả các loại vi sinh vật gây bệnh qua đường nước vì phức tạp và tốn thời gian. Mục đích của việc kiểm tra vệ sinh nước là xác định mức độ an toàn của nước đối với sức khoẻ con người. Do vậy có thể dùng vài vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân để đánh giá sự ô nhiễm từ rác, phân người và động vật.

Có ba nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân:

1. Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia Coli (E.Coli);

2. Nhóm Streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis;

3. Nhóm Clostridia khử sunfit đặc trưng là Clostridium perfringents.

Đây là nhóm vi khuẩn thường xuyên có mặt trong phân người, trong đó E.Coli là loại trực khuẩn đường ruột, có thời gian bảo tồn trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh khác. Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân rác và có khả năng tồn tại các loại vi trùng gây bệnh khác. Số lượng E.Coli nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn phân rác của nguồn nước.

Ngoài ra, trong một số trường hợp số lượng vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí cũng được xác định để tham khảo thêm trong việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn nguồn nước.

THAM KHẢO nữa:

TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA NƯỚC

Nước ổn định sẽ không làm ăn mòn đường ống hoặc đóng cáu cặn trong quá trình vận chuyển và lữu trữ.

Trong thực tế, có hai phương pháp đánh giá tính ổn định của nước:

1. Phương pháp Langlier dựa vào chỉ số pHs là trị số pH của nước tương ứng với trạng thái cân bằng của các hợp chất của axit cacbonic và được gọi là pH bão hòa:

I = pHo – pHs,

Trong đó pHo là pH thực của nước. Nếu:

pHo < pHs, I < 0 : nước có tính xâm thực bêtông;

pHo = pHs, I = 0 : nước ổn định, không xâm thực cũng không lắng đọng CaCO₃.

pHo = pHs, I > 0 : Nước có xu hướng lắng đọng CaCO₃.

Trong thực tế do khó điều chỉnh chất lượng nước nên có thể chấp nhận giá trị I từ -0,5 đến +0,5. Cần lưu ý là phương pháp Langlier chỉ xác định tính xâm thực bêtông do CO₂ gây ra. Giá trị pHs có thể xác định bằng thực nghiệm hoặc dùng phương pháp toán đồ với các đại lượng cho biết là nhiệt độ, độ cứng canxi, độ kiềm và tổng chất khoáng hòa tan có trong nước.

2. Phương pháp Marble Test dựa vào sự thay đổi độ pH và độ kiềm sau khi bão hòa nước với CaCO₃ trong 24 giờ. Với phương pháp này có thể đánh giá tính ổn định của nước đối với bêtông và xác định được pH tại mức ổn định.

Ngoài ra để đánh giá tính ăn mòn kim loại của nước có thể dùng phương pháp xác định độ ăn mòn kim loại.

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp này là ngâm kim loại trong dung dịch nước (không có oxy) để đánh giá khả năng hòa tan của kim loại sau một thời gian thí nghiệm (24 giờ). Kết quả có thể cho biết mức độ ăn mòn của nước.