Một nhà sinh vật học kiêm cây bút khoa học Mỹ vừa tính toán các thành phần hóa học của cơ thể người để đưa ra một công thức hóa học chung cho nhân loại, giống như H2O là công thức hóa học của nước.
Một nhà sinh vật học kiêm cây bút khoa học Mỹ vừa tính toán các thành phần hóa học của cơ thể người để đưa ra một công thức hóa học chung cho nhân loại, giống như H2O là công thức hóa học của nước.
Tiến sĩ Joe Hanson cho rằng, một phân tử người có thể chứa tới 375 triệu nguyên tử hyđro, 132 triệu nguyên tử oxy và 85,7 triệu nguyên tử cácbon. Tuy nhiên, nó chỉ chứa 1 nguyên tử cobalt và 3 phân tử kim loại molybdenum.
Khi viết đầy đủ, công thức của phân tử người sẽ là: Co1 Mo3 Se4 Cr7 F13 Mn13 I14 Cu76 Zn2.110 Fe2.680 Si38.600 Mg40.000 Cl127.000 K177.000 Na183.000 S206.000 P1.020.000 Ca1.500.000 N6.430.000 C85.700.000 O132.000.000 H375.000.000.
Dẫu vậy, tiến sĩ Hanson tuyên bố, công thức trên chỉ đại diện cho cấu tạo hóa học của cơ thể người lúc mới sinh. Suốt cuộc đời của chúng ta, tỉ lệ những thành phần này sẽ thay đổi theo tuổi tác và chúng ta sẽ thu nhận thêm lượng nhỏ các thành phần khác, chẳng hạn như những kim loại nặng và vàng.
Tiến sĩ Hanson giải thích: "Trong số 98 thành tố xuất hiện tự nhiên, chỉ hơn 30 thành tố được ghi nhận là thiết yếu đối với dạng sống nào đó trên Trái đất. Thời cổ đại, các học giả từng tin rằng, mọi thứ trong vũ trụ chỉ được tạo thành từ 4 yếu tố là đất, nước, lửa và không khí. Ngày nay, chúng ta biết rằng mọi thứ phức tạp hơn thế. Các sinh vật cấu tạo từ tế bào, các tế bào hình thành từ các phân tử và các phân tử cấu tạo từ các nguyên tử.
Tuy nhiên, quan điểm xưa cũ dường như cũng có phần đúng. Nhìn chung, tới 97% khối lượng của mọi vật chất sống chỉ do 4 nguyên tố hóa học tạo nên".
Nhà sinh vật học Mỹ cũng tính toán được rằng, cơ thể của một người trung bình chứa 16kg oxy, đủ để lấp đầy một thể tích tương đương với 6 con voi. Ngoài ra, nó cũng chứa đủ lượng hyđro để lấp đầy thể tích của một con cá voi xanh cũng như chứa lượng nitơ tương đương trong 400 lít nước tiểu.
Đặc biệt, theo tiến sĩ Hanson, một người ở mức trung bình nếu phải cắt bỏ toàn bộ đuôi tóc và các móng chân, chúng ta có thể trích lấy từ đó một thỏi vàng tí hon trị giá khoảng 0,001 USD.
Ông Hanson nhấn mạnh: "Một người trưởng thành, ở mức trung bình chứa 60 nguyên tố với lượng có thể phát hiện được, hầu hết với lượng rất nhỏ từ chế độ dinh dưỡng và môi trường tích tụ theo thời gian.
Nếu bạn phân lập tất cả các thành phần này trong cơ thể mình ở dạng tinh khiết nhất, chúng có thể bán được 1.000 - 2.000 USD ngoài thị trường. Tất nhiên, bạn không thể làm được điều đó trong thực tế, nhưng nó mang lại cho chúng ta một cách khác để xem xét sự sống".
Tuấn Anh [Theo Daily Mail]
Như chúng ta đã biết, cùng với nước mặt, nước dưới đất cũng có vai trò quyết định đến sự sống và sự phát triển của loài người. Nhưng do nguồn gốc hình thành khác nhau nên các nguồn nước rất khác nhau cả về thành phần hoá, lý cũng như hàm lượng các tạp chất chứa trong nước.
Chính vì có các tính chất khác nhau đó nên công nghệ xử lý và làm sạch nước cũng khác nhau. Tuy nhiên, tất cả các công nghệ xử lý nước đều được đưa ra sau khi nghiên cứu thành phần hoá, lý của chúng. Thành phần hoá, các tính chất vật lý chủ yếu và việc đánh giá chất lượng theo mục đích sử dụng của nước dưới đất là nội dung cơ bản mà tác giả muốn cung cấp để bạn đọc cùng nghiên cứu.
Thành phần hoá học, tính chất vật lý của nước dưới đất:
- Thành phần hoá học
Khác với nước mặt, do tiếp xúc trực tiếp với đất đá, nước dưới đất là một dung dịch hoá học phức tạp, nó chứa hầu hết các nguyên tố trong vỏ quả đất. Tuy nhiên các nguyên tố và ion đóng vai trò chủ yếu thì không nhiều, chỉ khoảng 10 loại là: Cl-, HCO3-, SO42-, CO32-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, H+.
Ion Cl- thường nằm dưới dạng hợp chất NaCl do các muối bị hoà tan hay do nước mặn bị chôn vùi trong các đá trần tích biến đi lên, pha trộn vào. Sự có mặt của Cl- trong nước làm cho nước có vị chát [mặn].
Ion HCO3- chủ yếu gặp trong nước nhạt, thường là do hoà tan các đá cacbonat. Nó thường cân bằng với hàm lượng CO32- và CO2 tự do theo một tỷ lệ và luôn dịch chuyển cho nhau theo phương trình:
2HCO3- CO32- + CO2 + H2O
Ion SO42- trong nước dưới đất thường ở dạng hợp chất H2SO4 hay CaSO4, sinh ra do hoà tan đá chứa sunfat. Nước chứa nhiều SO42- cũng sẽ có vị chát.
Các Ion kim loại kiềm như: Na+, K+ ... thường đi kèm với Cl-, ở những vùng nước nằm gần mặt đất, vùng dân cư đông đúc mà làm lượng Na+, K+ tăng cao thì đây có thể là dấu hiệu nước dưới đất đã bị ô nhiễm.
Các ion kim loại kiềm thổ rất phổ biến trong nước dưới đất là Ca2+, Mg2+. Khi nước có độ khoáng hoá cao thì chủ yếu là Mg2+. Nguồn gốc của nó là do sự hoà tan các đá giàu khoáng vật canxit và đôlômit.
CaCO3 [canxit] + CO2+H2O Ca2++ 2HCO3-MgCO3 [đôlômit]+CO2+H2O Mg2++ 2HCO3-
Các Ion Ca2+ và Mg2+ trong nước làm cho nước có tính cứng, gây ra sự tích đọng cặn cacbonat trong nồi hơi, ấm đun nước. Tổng lượng Ca2+ và Mg2+ có trong nước gọi là tổng độ cứng, phần Ca2+ và Mg2+ bị kết tủa khi đun sôi nước gọi là độ cứng tạm thời.
Ca2+ [Mg2+] + CO32- = Ca[Mg] CO3
Phần Ca2+ và Mg2+ không bị kết tủa khi đun sôi gọi là độ cứng vĩnh viễn. Dựa vào độ cứng có thể chia nước dưới đất thành 05 loại như sau:
Nước rất mềm: có độ cứng 9mg đương lượng.
1mg đương lượng [1mgđl] tương đương với 20,04mg/l Ca2+ hay 12,16mg/l Mg2+.
Ion H+ có trong nước dưới đất là do nước và các Axit phân ly ra, nồng độ H+ được biểu thị bằng độ pH của nó [pH = - Lg [H+]]. Căn cứ vào trị số pH có thể chia nước dưới đất là 5 loại:
Nước có tính axit mạnh khi pH 9.
Đại bộ phận nước dưới đất có tính kiềm yếu và trung tính. Nước trong vùng có các mỏ khoáng sản kim loại, mỏ than thường có tính axit.
Ngoài các Ion trong nước, về thành phần hoá của nước còn có các muối hoà tan. Tổng lượng muối tan trong nước gọi là tổng độ khoáng hoá [M[g/l]]. Tổng độ khoáng hoá được xác định bằng cách chưng khô nước ở nhiệt độ 105-110 0C. Dựa vào tổng độ khoáng hoá người ta chia nước dưới đất làm 04 loại:
Nước nhạt khi M 50.
- Tính chất vật lý của nước dưới đất:
Những tính chất vật lý chủ yếu của nước dưới đất gồm có: tỷ trọng, nhiệt độ, độ trong suốt, màu sắc, mùi, vị, tính dẫn điện, tính phóng xạ, ...
Độ trong suốt: Độ trong của nước phụ thuộc vào lượng khoáng bị hoà tan, các hợp chất cơ học, chất hữu cơ và chất keo tụ trong nước. Nước nguyên chất thì trong suốt [thường gọi là không màu].
Màu: Màu của nước phụ thuộc vào thành phần hoá học và tạp chất có trong nước. Phần lớn nước không màu. Nước cứng có màu xanh nhạt, nước chứa Fe và H2S có màu lục nhạt; nước chứa chất hữu cơ thường có màu vàng nhạt.
Mùi: Mùi của nước có liên quan đến hoạt động của vi khuẩn trong các chất hữu cơ có trong nước. Nước thường không có mùi, khi chứa H2S có mùi Trứng thối.
Vị: Vị của nước do các loại muối, các chất khí, các tạp chất trong nước quyết định. Khi nước có chứa cacbonat canxi và manhe hay axitcacbonic thì nước có vị ngọt dễ chịu. Sunfatnatri và manhe có mặt trong nước làm cho nước có vị chát. Nước chứa sắt có vị lợ, tanh.
Tính dẫn điện: Tính dẫn điện của nước phụ thuộc vào tổng lượng muối trong nước, tính chất các muối và nhiệt độ của nước. Nước khoáng hoá cao thường có tính dẫn điện mạnh.
Tính phóng xạ: Các loại nước dưới đất hầu hết đều có tính phóng xạ. Tuy nhiên mức độ phóng xạ của chúng khác nhau.
2. Đánh giá chất lượng nước dưới đất cho các mục đích sử dụng:
Khi thăm dò nước dưới đất, ngoài việc đánh giá về mặt trữ lượng, điều kiện khai thác...người ta đặc biệt chú ý đến việc đánh giá chất lượng nước cho các mục đích sử dụng nước cũng như tác hại của nó gồm:
- Chất lượng nước dùng cho sinh hoạt:
Tiêu chuẩn chất lượng nước dùng cho sinh hoạt cần các tiêu chuẩn, qui phạm hiện hành gồm:
Tiêu chuẩn Việt Nam[TCVN-5502/2003] - Nước cấp sinh hoạt - Yêu cầu chất lượng do Bộ khoa học Công nghệ ban hành.
Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống [Ban hành theo Quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002 của Bộ trưởng Bộ Ytế]
Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch [Ban hành theo Quyết định số 09/2005/QĐ/BYT ngày 11/3/2005 của Bộ trưởng Bộ Ytế]
Ngoài các tiêu chuẩn trên, hiện tại còn một số tiêu chuẩn ngành vẫn đang được áp dụng ở nước ta.
Về mặt hoá, lý: Nước dùng cho sinh hoạt phải trong suốt, không mùi, có vị dễ chịu, lượng cặn khô không quá 1000mg/l, độ cứng nhỏ hơn 7mgđl.
Về thành phần vi trùng: Nước dùng cho sinh hoạt không có vi trùng gây tả, lị, thương hàn.
Qua nghiên cứu người ta thấy lượng vi trùng gây bệnh nguy hiểm rất khó phát hiện lại tỉ lệ với lượng vi khuẩn dễ phát hiện nhưng không gây bệnh là thực khuẩn đại tràng coli. Vì thế trong thực tế người ta đánh giá độ nhiễm bẩn của nước dưới đất thông qua lượng trực khuẩn đại tràng [coli] có mặt trong nước:
Nước dùng tốt khi có