Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước

Thiên nhiên chứa rất nhiều tạp chất vô cơ và hữu cơ, vi sinh vật và các loại khí hóa tan. Điều này làm cho nước trở nên đục, có màu, có mùi và trong nhiều trường hợp không thích hợp sử dụng. Để đánh giá chất lượng nước, người ta đặt ra nhiều tiêu chí. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng BKNOW đi tìm hiểu chi tiết về các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước.

Độ pH

Đo pH là một phương pháp quan trọng để xác định tính axit hay tính kiềm của nước và các dung dịch khác. pH được định nghĩa là một đại lượng số đo biểu thị nồng độ ion hydro (H+) trong một dung dịch. Phép đo pH cung cấp thông tin quan trọng về tính chất hóa học và sự phản ứng của các chất trong môi trường nước.

Một giá trị pH cơ bản để so sánh là 7, được coi là nước trung tính. Khi pH lớn hơn 7, nước có tính kiềm, và khi pH nhỏ hơn 7, nước có tính axit. Điều này phản ánh sự hiện diện và tương tác giữa ion hydro và các chất khác trong môi trường.

Ở Việt Nam, tiêu chuẩn cho phép pH nước sinh hoạt trong khoảng từ 6 đến 8.5. Các giá trị pH của một số dung dịch phổ biến là: chanh có khoảng pH ~2, nước cà chua có khoảng pH ~2.5 – 3.5, sữa và nước giải khát có khoảng pH ~6.3-6.6, mưa có pH khoảng 7.4. Chất tẩy có pH cao xấp xỉ 14, trong khi dung dịch axit có pH gần bằng 0.

Phương pháp đơn giản để đo pH của dung dịch là sử dụng giấy quỳ, một loại giấy thấm được tráng một chất màu từ cây quỳ. Khi giấy quỳ tiếp xúc với dung dịch, màu sắc của nó sẽ thay đổi. Thông thường, nếu màu giấy quỳ chuyển sang đỏ, điều đó cho thấy dung dịch có tính axit, trong khi màu xanh sẫm cho thấy dung dịch có tính kiềm.

Độ cứng của nước

Các ion Ca+2 và Mg+2 đóng vai trò quan trọng trong việc làm cho nước trở nên cứng (không thích hợp cho việc sử dụng trong lò hơi). Sự tồn tại của các muối carbonate, sulfate và chloride chứa Ca và Mg là nguồn gốc của độ cứng trong nước. Cụ thể, các muối carbonate canxi và magnesi có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi nước, do đó tạo thành độ cứng tạm thời. Tuy nhiên, các muối sulfate và chloride của Ca và Mg rất khó khử, gây ra độ cứng vĩnh cửu.

Để đánh giá độ cứng của nước, chúng ta có thể sử dụng nồng độ các thành phần liên quan, như oxit CaO, CaCO3, ion Ca, hoặc tính theo đơn vị miligam. Độ cứng dH là một đơn vị phổ biến được sử dụng ở Đức để đo lường độ cứng. Bảng dưới đây mô tả mối quan hệ giữa độ cứng của nước và các giá trị tương ứng:

• Nước được coi là rất mềm hoặc mềm khi nồng độ ion Ca dưới 40-50 mg/l (tốc độ cụ thể dưới 3 mg/l).
• Nước được coi là cứng khi nồng độ ion Ca trong khoảng từ 40 đến 130 mg/l, và rất cứng khi nồng độ Ca vượt quá 130 mg/l.
• Để đánh giá độ cứng của nước, ta có thể sử dụng nồng độ CaO, CaCO3, magiê và các phương pháp đo dH tương ứng theo bảng trên.
• Cần lưu ý rằng độ cứng của nước cũng có thể do sự tồn tại của ion magie gây ra, không chỉ bị ảnh hưởng bởi ion canxi như đã nêu ở trên.

Độ cứng của nước có thể gây ra nhiều vấn đề trong việc sử dụng nước, chẳng hạn như gây cặn bẩn trên thiết bị và ống dẫn nước, giảm hiệu quả của chất tẩy rửa và gây khó chịu cho da và tóc. Vì vậy, việc hiểu và đánh giá độ cứng của nước là quan trọng để chọn phương pháp xử lý và sử dụng nước một cách hiệu quả.

Màu sắc

Nước là một chất lỏng trong suốt. Các tạp chất có mặt trong nước (hòa tan hoặc lơ lửng) tương tác với ánh sáng khi đi qua nước và làm thay đổi màu sắc của tia sáng khi đi qua nước, dẫn đến tạo màu cho nước (tương tự như ánh sáng trắng đi qua prizma tách thành các màu). Các chất hòa tan có thể không tạo màu hoặc có thể tạo màu của nước, nhưng không làm nước đục. Màu này được gọi là màu tự nhiên của nước. Các chất lơ lửng đôi khi tạo màu, đồng thời làm nước trở nên đục. Ví dụ: nước biển chứa khoảng 35 gam muối trong 1 mét khối nước vẫn trong suốt! Nước biển gần cửa sông đục là do các hạt phù sa lơ lửng trong nước sông tạo ra.

Phản ứng giữa ánh sáng và tạp chất trong nước là nguyên nhân chính tạo ra các màu khác nhau trong các hệ thống nước tự nhiên. Nước sạch trong suốt do không có tạp chất hòa tan hoặc lơ lửng đủ để tạo ra hiện tượng tương tác ánh sáng. Tuy nhiên, trong môi trường nước tự nhiên, có thể có các chất hòa tan và hạt lơ lửng có màu khác nhau, dẫn đến sự biến đổi màu sắc của nước.

Độ đục

Vật chất hiện diện trong nước có hai dạng chính

Vật chất hiện diện trong nước có hai dạng chính là dạng hòa tan (như muối, đường tan trong nước) và dạng không tan, lơ lửng trong nước. Vật chất hòa tan thường không tạo ra độ đục: ví dụ như nước muối thông thường (vật chất hòa tan có thể tạo ra màu sắc của nước, màu này được gọi là màu thực của nước). Độ đục của nước do các hạt không hòa tan, lơ lửng trong nước tạo ra (các hạt này cũng tạo nên màu của nước và được gọi là màu biểu kiến, không phải màu thực của nước mà là màu do các hạt lơ lửng trong nước tạo ra).

Đo độ đục của nước là do các hạt tạp chất lơ lửng trong nước tạo ra, và độ đục có thể được đo bằng tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solids – TSS) trong nước tính theo đơn vị mg/l. Đơn vị đo độ đục được sử dụng là NTU (Nephelometric Turbidity Unit) hoặc FTU (Formazin Turbidity Unit). Trong một số trường hợp có quan hệ gần đúng: 1 NTU tương đương khoảng 0,3 mg/l. Tiêu chuẩn TCVN cho phép độ đục của nước là ~5 NTU (nước sinh hoạt) và 2 NTU (nước uống).

Đo độ đục

Cách đơn giản và thường được sử dụng để đánh giá độ đục của nước là sử dụng ống Secchi (ống hai màu đen trắng) được đặt vào dưới mặt nước, tăng độ sâu cho đến khi không nhìn thấy được ống. Nước càng đục khi độ sâu tăng lên. Nước được coi là trong khi độ sâu trên 1 mét (tương đương độ đục nhỏ hơn 10 NTU).

Đo độ đục bằng ống Secchi là phương pháp đơn giản và phổ biến để đánh giá chất lượng nước trong các ứng dụng thủy sinh học và môi trường. Độ đục của nước liên quan chặt chẽ đến lượng hạt lơ lửng và các chất rắn có mặt trong nước. Khi nước có độ đục cao, ánh sáng sẽ bị phản xạ hoặc hấp thụ bởi các hạt trong nước, làm giảm khả năng thâm nhập của ánh sáng và ảnh hưởng đến sinh thái hệ thống nước. Đo độ đục giúp đánh giá sự ảnh hưởng của các hạt lơ lửng và chất rắn trong nước đến chất lượng môi trường nước.

Độ khoáng

Đo độ mặn của nước M được coi là tổng lượng các muối hòa tan trong nước và được đo bằng đơn vị đồng/vôi g/l. Có thể xác định độ mặn của nước bằng cách thử nghiệm nước và đo lại nồng độ muối.

• Nước nhạt khi M < 1 g/l (hay 1000 mg/l, 1000 ppm).
• Nước có độ mặn thấp khi 1 ≤ M ≤ 10.
• Nước có độ mặn cao khi 10 ≤ M ≤ 50.
• Nước muối khi M > 30.
• Nước được xem là có nồng độ muối cao khi M > 50.

Ngoài ra, nước cũng có thể được coi là có độ chua mặn khi M > 4 g/l (4000 mg/l), nước có tính axit khi nồng độ ion Fe > 300 ppm, và nước có tính phèn khi nồng độ ion Al > 130 ppm.

Độ mặn của nước là một yếu tố quan trọng trong xác định chất lượng nước và sử dụng của nó. Nước mặn có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người, sự sinh trưởng của cây trồng, và hệ sinh thái nước mặn. Đo độ mặn giúp đưa ra thông tin quan trọng về tình trạng nước và hỗ trợ trong quá trình quản lý tài nguyên nước hiệu quả.

Lời kết

Trên thực tế, đánh giá chất lượng nước là một quá trình phức tạp và đa chiều, liên quan đến nhiều yếu tố khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước.

Chất lượng nước đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển và duy trì cuộc sống. Việc đánh giá chất lượng nước không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ về tình trạng nước hiện tại mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc đưa ra các quyết định về sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước đã được đề cập trong bài viết bao gồm nhiều khía cạnh, từ khả năng hòa tan các chất, độ đục của nước, độ mặn, pH, và một số yếu tố hóa học khác. Từng chỉ tiêu này cung cấp thông tin quan trọng về tính chất và tình trạng của nước, cho phép chúng ta xác định xem nước có đáng tin cậy để sử dụng hay không và nếu cần, áp dụng các biện pháp xử lý hoặc bảo vệ.

Đồng thời, cần lưu ý rằng việc đánh giá chất lượng nước là một quá trình liên tục và phải được thực hiện theo các phương pháp chuẩn xác và đáng tin cậy. Các tổ chức và chuyên gia liên quan đến quản lý tài nguyên nước chịu trách nhiệm trong việc thu thập dữ liệu, phân tích và đưa ra đánh giá chất lượng nước chính xác để hướng dẫn việc sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước.

Cuối cùng, việc đảm bảo chất lượng nước là một trách nhiệm của tất cả chúng ta. Chúng ta cần có nhận thức và hành động để bảo vệ và duy trì sự trong sạch của nguồn nước, từ việc giảm thiểu sự ô nhiễm, sử dụng tài nguyên nước một cách bền vững đến việc thúc đẩy những hành vi và công nghệ thân thiện với môi trường.

Với sự hiểu biết và cam kết từ mọi người, chúng ta có thể bảo vệ và duy trì chất lượng nước để đảm bảo một môi trường sống lành mạnh và bền vững cho tất cả mọi người và hệ sinh thái. Hãy chung tay bảo vệ nguồn nước – nguồn sống quý giá của chúng ta.