Các phương pháp đo oxy hòa tan, đánh giá ưu - nhược điểm và lựa chọn tối ưu

1. Giới thiệu sơ lược về Oxy hòa tan (DO) 

Oxy hòa tan (DO) là lượng oxy phân tử hòa tan trong nước, đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống của các sinh vật thủy sinh. Giống như con người cần không khí để thở, cá và các sinh vật dưới nước cũng cần oxy hòa tan để duy trì sự sống. Khi hàm lượng DO giảm xuống dưới mức cần thiết, các sinh vật sẽ gặp khó khăn trong hô hấp, thậm chí có thể dẫn đến hiện tượng chết hàng loạt. 

Xem thêm về Nồng độ Oxy hòa tan trong nước (DO) là gì? 

2. Tầm quan trọng của việc đo lường DO 

Việc đo lường hàm lượng DO không chỉ giúp đánh giá được chất lượng nước trong các hệ thống sông, hồ, biển và các khu vực nước tự nhiên khác mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho nhiều lĩnh vực khác nhau như: 

• Nghiên cứu môi trường: Giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về các quá trình sinh học xảy ra trong môi trường nước, từ đó đưa ra các biện pháp bảo vệ môi trường hiệu quả. 

• Nuôi trồng thủy sản: Trong ngành nuôi trồng thủy sản, việc theo dõi DO là cần thiết để đảm bảo môi trường sống tốt nhất cho các loài thủy sản. Giúp người nuôi thủy sản điều chỉnh các yếu tố môi trường để đảm bảo sự phát triển hệ sinh thái. 

• Xử lý nước thải: Bên cạnh đó, DO cũng là một chỉ số quan trọng để kiểm soát quá trình xử lý nước thải, nhằm đảm bảo rằng nước đạt tiêu chuẩn an toàn trước khi thải ra môi trường.  

Sử dụng cảm biến đo DO trong nước

3. Các phương pháp xác định hàm lượng Oxy hòa tan 

Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng oxy hòa tan, nhưng có ba phương pháp chính và mỗi phương pháp đều có những ưu - nhược điểm riêng:  

3.1. Phương pháp hóa học (tiêu chuẩn Winkler) 

Phương pháp Winkler là một trong những phương pháp truyền thống để đo DO. Nguyên tắc hoạt động của phương pháp này là dựa trên phản ứng giữa Oxy hòa tan và Mangan Sunfat trong môi trường kiềm. Sản phẩm tạo thành sau đó sẽ phản ứng với Kali iodua để giải phóng iot. Lượng iot giải phóng sẽ tỉ lệ thuận với lượng Oxy hòa tan ban đầu. 

Ưu điểm của phương pháp này là tính chuẩn xác cao, các bước thực hiện khá đơn giản và không đòi hỏi thiết bị hiện đại phức tạp. Tuy nhiên nhược điểm chính là quá trình thực hiện mất nhiều thời gian, không phù hợp với việc đo liên tục hoặc trong các điều kiện ngoài trời và dễ xảy ra sai số do ảnh hưởng của các yếu tố môi trường. 

Thuốc thử dùng trong phương pháp Winkler

3.2. Phương pháp sử dụng cảm biến DO 

Hiện nay, có hai loại cảm biến DO phổ biến là cảm biến màng (membrane) và cảm biến quang học. Cả hai đều có khả năng đo DO nhanh chóng và chính xác. 

Cảm biến điện hóa - cảm biến màng 

Phương pháp này sử dụng các cảm biến điện hóa để đo trực tiếp hàm lượng DO trong nước. Cảm biến DO hoạt động dựa trên nguyên lý điện hóa khi Oxy khuếch tán qua màng vào cực âm sẽ tạo ra một dòng điện tỉ lệ thuận với nồng độ Oxy.  

Để đảm bảo độ chính xác, điện cực cần được hiệu chuẩn thường xuyên và mẫu nước phải được khuấy nhẹ. 

Cảm biến quang học 

Phương pháp này sử dụng cảm biến quang học đây là một phương pháp hiện đại sử dụng công nghệ dựa trên sự hấp thụ ánh sáng của một hóa chất phản ứng với Oxy.  

Các cảm biến này ít cần bảo trì hơn, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại vi như độ mặn hay nhiệt độ, hydro sunfua và các khí hòa tan khác. Đảm bảo kết quả có độ chính xác cao, thu được kết quả nhanh và không yêu cầu sử dụng nhiều hóa chất, độ ổn định và khả năng tái tạo nhanh. Tuy nhiên chi phí thiết bị thường cao hơn so với các phương pháp khác. 

Cảm biến LDO đo nồng độ Oxy hòa tan - đo quang học

3.3. Phương pháp đo màu  

Sử dụng Indigo carmine phản ứng với DO trong nước tạo ra màu xanh lam tỷ lệ thuận với nồng độ DO. Trực tiếp so sánh màu xanh lam bằng trực quan với biểu đồ hoặc đọc bằng máy đo màu hoặc máy quang phổ để có kết quả. Phương pháp dễ dàng thực hiện, có tính di động nên phù hợp để sử dụng ở hiện trường nhưng cũng cần đảm bảo nước phải trong suốt và không có hạt. 

4. Phương pháp nào hiệu quả và chính xác nhất? 

Trong tất cả các phương pháp trên xét theo thực tế hiện trạng thì từng lựa chọn phương pháp đều phụ thuộc vào mục đích sử dụng, điều kiện làm việc và các yếu tố khác như: 

• Độ chính xác yêu cầu: Nếu cần độ chính xác cao, phương pháp dùng cảm biến điện hóa hoặc cảm biến quang học đều rất phù hợp. 

• Chi phí: Xét thep phương diện chi phí, phương pháp hóa học thường sẽ có chi phí thấp hơn. 

• Thời gian đo: Nếu cần kết quả nhanh, phương pháp đo cảm biến điện hóa hoặc quang học là lựa chọn tốt. 

• Điều kiện làm việc: Nếu cần phải đo lường ở hiện trường khó tiếp cận và cần kết quả nhanh chóng thì nên cân nhắc đến phương pháp đo màu. 

Hiện nay, phương pháp điện cực được đánh giá là hiệu quả và chính xác nhất nhờ các ưu điểm vượt trội như: Có thể đo được liên tục, nhanh chóng, kết quả cho độ chính xác cao, khả năng tự động hóa và dễ sử dụng. 

Lưu ý trước khi tiến hành đo DO 

• Mẫu nước cần được thu thập ở độ sâu thích hợp và tránh tiếp xúc với không khí để tránh làm sai lệch kết quả đo DO. 

• Mẫu nước sau khi thu thập cần được bảo quản đúng cách, tránh ánh sáng và nhiệt độ cao để duy trì độ chính xác. 

• Thiết bị đo cần được hiệu chuẩn định kì để đảm bảo độ chính xác trong quá trình đo. 

• Người thực hiện đo DO cần tuân thủ các quy định về an toàn, sử dụng găng tay và thiết bị bảo hộ khi cần. 

• Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả đo là nhiệt độ, áp suất, độ mặn, các chất hữu cơ có trong nước. Ngoài ra còn có sự chuyển động của nước như sóng, dòng chảy cũng ảnh hưởng đến quá trình khuếch tán oxy làm lệch kết quả đo.    

Tóm lại, xác định hàm lượng oxy hòa tan trong nước là một bước quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và duy trì hệ sinh thái nước. Việc lựa chọn phương pháp đo phù hợp sẽ giúp đảm bảo kết quả chính xác và đáp ứng yêu cầu của từng nghiên cứu. Với sự phát triển của công nghệ, việc đo lường DO ngày càng trở nên chính xác, tiện lợi và ứng dụng rộng rãi hơn trong nhiều lĩnh vực đời sống.

Thông tin về AQUACO có thể xem thêm tại: 

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA 

Văn phòng đại diện:  Số 23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường 26, quận Bình Thạnh, TP.HCM.

Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 7, KDC Bình Dân, Phường Hiệp Bình Chánh, TP Thủ Đức, TP HCM.

Văn phòng Hà Nội: Phòng 3A5, Lô B15D13 Khu Đô thị mới Cầu Giấy, Phường Dịch Vọng, Quận Cầu Giấy, Hà Nội.

Hotline:  0909 246 726 

Tel: 028 6276 4726 

Email: info@aquaco.vn 

Mọi người cũng tìm kiếm

1. Hệ thống quan trắc nước thải

2. Chỉ số BOD trong nước nói lên điều gì?

3. Chỉ số TDS là gì? TDS trong nước bao nhiêu thì uống được? 

4. pH là gì? Tầm quan trọng của việc đo lường độ pH trong nước thải

5. Chỉ tiêu COD trong nước thải

6. Tại sao phải quan trắc chỉ tiêu Amoni trong nước thải?