intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng môn học: Kiểm soát ô nhiễm không khí - ĐH Bách Khoa Tp. HCM

Chia sẻ: Duong Dinh Nam | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:58

Thêm vào BST
Báo xấu
278
lượt xem 46
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khối lượng của khí quyển vào khoảng 5x10 15 tấn, trong đó 99% nằm ở lớp dưới 30 km so với mặt đất do sức hút của lực trái đất. Bầu khí quyển thực sự không có gi ới hạn, tuy nhiên so với chiều dày của Trái Đất (đường kính Trái Đất khoảng 6500 km) thì nó lại như 1 lớp da rất mỏng bao quanh quả đất.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn học: Kiểm soát ô nhiễm không khí - ĐH Bách Khoa Tp. HCM

  1. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ------------------------------------ Môn học: KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Trang 1
  2. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Chương 1: KHÍ QUYỂN VÀ SỰ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ I.1.ĐẠI CƯƠNG VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ I.1.1.Đặc điểm của khí quyển Khối lượng của khí quyển vào khoảng 5x10 15 tấn, trong đó 99% nằm ở lớp dưới 30 km so với mặt đất do sức hút của lực trái đất. Bầu khí quyển thực sự không có gi ới hạn, tuy nhiên so với chiều dày của Trái Đất (đường kính Trái Đất khoảng 6500 km) thì nó l ại nh ư 1 lớp da rất mỏng bao quanh quả đất. I.1.1.1.Cấu trúc khí quyển Khí quyển là lớp không khí trên bề mặt trái đất được chia thành các t ầng d ựa trên s ự bi ến thiên nhiệt độ theo chiều cao. (Gradien nhiệt độ) - Lớp khí quyển thấp nhất được gọi là tầng đối lưu (troposphere), n ằm ở đ ộ cao t ừ 0 đến 15 km so với mặt biển. Lớp này được đặc trưng bằng sự giảm nhiệt độ theo chiều cao (6,4oC/km). Hầu như các hiện tượng khí quyển chi phối đặc đi ểm th ời ti ết đ ều xảy ra trên tầng đối lưu. Trên lớp đối lưu là tropopause, lớp này có đặc đi ểm là nhi ệt đ ộ không đ ổi theo chiều cao (-55oC) - Tầng bình lưu (Statosphere) là tầng nằm trên tropopause, cách m ặt đ ất kho ảng 15- 50km, được đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ theo chiều cao. Thành phần không khí t ại l ớp bình lưu giống như thành phần không khí tại mực nước biển. Tuy nhiên, có 2 đi ểm khác biệt chính là: + Nồng độ hơi nước tại tầng bình lưu thấp hơn từ 1000 đến 10.000 lần (kho ảng 2-3 ppm) + Nồng độ ozone cao hơn 1000 lần so với ở mực nước biển (10ppm). Tầng này có tên gọi là tầng ozone, có vai trò ngăn chặn tia cực tím từ mặt trời xuống trái đất. I.1.1.2.Thành phần không khí sạch-khô Không khí được cấu tạo từ nhiều khí khác nhau, trong đó thành phần chính là khí N 2 chiếm khoảng 78% thể tích, khí O2 chiếm khoảng 21% thể tích, tiếp theo là Ar, khí CO 2, ngoài ra còn có 1 số khí khác ở dạng vết. Trong không khí cũng luôn tồn t ại 1 l ượng h ơi n ước không cố định. Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi liên tục theo thời gian, không gian, v ị trí đ ịa lý (điều kiện phát thải, phát tán, quá trình sa lắng, biến đổi hoá học...) Bảng 1.1.Thành phần không khí sạch Công thức Thành phần (ppm) Khí Nitơ N2 780,840 Oxy O2 209,460 Argon Ar 9,340 Cacbon dioxit CO2 315 Nêon Ne 18 Hêli He 5,2 Trang 2
  3. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Mêtan CH4 1,0-1,5 Krypton Kr 1,1 Nitơ Oxyt N2O 0,5 Hydro H2 0,5 Xenon Xe 0,08 I.1.2.Ô nhiễm không khí I.1.2.1.Ý nghĩa của không khí Không khí có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với con người. Trong m ột ngày m ột ng ười c ần khoảng 1,8-2,5 lít nước uống, 1,4 kg thức ăn nhưng cần một lượng không khí khoảng 14 kg tương đương 12m3 không khí. Con người có thể không uống 2-4 ngày, không ăn 2 tuần nhưng không th ể thi ếu không khí trong vài phút. Người ta có thể đun sôi nước, nấu chín thức ăn để hạn chế ảnh h ưởng do ô nhiễm nhưng họ phải thở không khí xung quanh ngay cả lúc không khí đó b ị ô nhi ễm. Chính vì vậy mà không khí có vai trò rất quan trọng đối với con người. Bảng 1.2.Nhu cầu không khí sinh hoá đối với con người Trạng thái lít/phút lít/ngày lb/ngày kg/ngày Nghỉ ngơi 7,4 10.600 26 12 Lao động nhẹ 28 40.400 98,5 45 Lao động nặng 43 62.000 152 69 Bảng 1.2 chỉ ra lượng không khí sạch một người cần để thở hàng ngày. Tùy vào tr ạng thái hoạt động mà nhu cầu không khí sạch sẽ thay đổi thích hợp. T ừ các s ố li ệu trên ta có th ể tính được nhu cầu về không khí sạch hàng ngày cho một gia đình. I.1.2.2.Định nghĩa về ô nhiễm không khí Sự hiện diện trong khí quyển một hay nhiều chất ô nhi ễm như bụi, khói, khí, ch ất bay h ơi … làm thay đổi thành phần không khí sạch có tác hại tới sức kho ẻ c ộng đ ồng, có nguy c ơ gây tác hại tới động thực vật, vật liệu. I.1.2.3.Quá trình ô nhiễm không khí Sự ô nhiễm không khí có thể tóm tắt như sau: Nguồn thải  chất ô nhiễm  Vào khí quyển  Nguồn tiếp nhận Nguồn gây ô nhiễm bao gồm các nguồn di động (tàu thuyền, ô tô, xe gắn máy, máy bay) và cố định (ống khói nhà máy, lỏ đốt chất thải) thải ra các chất ô nhiễm. Khí quyển là môi trường trung gian để vận chuyển chuyển hoá chất ô nhiễm. Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm là con người, động thực vật, vật liệu. Trang 3
  4. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường I.1.2.4.Chất ô nhiễm không khí Chất gây ra ô nhiễm không khí là những chất có tác hại tới môi trường nói chung. Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm chất thải có thể ở dạng rắn, l ỏng hay khí và các d ạng năng lượng như nhiệt độ, tiếng ồn. Trong môi trường tự nhiên luôn có yếu t ố này, tuy nhiên, môi trường bị ô nhiễm nếu nồng độ các chất trên đạt đến mức có khả năng tác đ ộng xấu đến con người, sinh vật và vật liệu. Các chất ô nhiễm không khí gồm: • Bụi (có khả năng lắng, lơ lửng) • Muội than • Khói thải (COx, NOx, SOx …) • Các hơi axit (HCl, HF, HNO3, H2SO4 …) • Dung môi hữu cơ bay hơi (xăng, dầu, toluen, xylen, axeton …) Nồng độ của chất ô nhiễm không khí được biểu thị bằng một số cách sau: • Nồng độ khối lượng Cp: là tỷ số giữa khối lượng chất ô nhiễm với khối lượng của không khí sạch (ma) và khối lượng chất ô nhiễm (mp) Cp = mp/(mp + ma) (1) • Nồng độ thể tích Cv: là tỷ số giữa thể tích chất ô nhiễm với thể tích của không khí sạch (Va) và thể tích chất ô nhiễm (Vp) Cv = Vp/(Vp + Va) (2) Cppm = Cv . 106 (3) C(mg/m3) = mp/(Vp + Va) (4) Ở 25oC và 1 atm (1,0133 bars) C(mg/m3) = (Mp .Cppm)/24,45 (5) Ở 0oC và 1 atm: C(mg/m3) = (Mp .Cppm)/22,4 (6) Trang 4
  5. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường I.2.PHÂN LOẠI CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Có nhiều cách phân loại khác nhau về các chất ô nhiễm không khí I.2.1.Theo nguồn gốc phát sinh Theo nguồn gốc phát sinh các chất gây ô nhiễm khí có thể xếp thành 2 loại sau: - Các chất gây ô nhiễm sơ cấp: là những chất trực tiếp thoát ra từ các ngu ồn và t ự chúng đã có đặc tính độc hại. Ví dụ: khí SO2, NO, H2S, NH3, CO, HF. - Các chất gây ô nhiễm thứ cấp: Bao gồm các chất được tạo ra trong khí quyển do tương tác hoá học giữa các chất gây ô nhiễm sơ cấp với các chất vốn là thành phần của khí quyển. Ví dụ: SO3, H2SO4, MeSO4.. Bảng 1.3.Phân loại các chất gây ô nhiễm không khí dạng khí Loại Chất gây ô nhiễm sơ cấp Chất gây ô nhiễm thứ cấp Hợp chất chứa lưu SO2, H2S SO3, H2SO4,MeSO4 huỳnh Hợp chất chứa nitơ NO, NH3 NO2, HNO3 Hợp chất chứa cacbon các andehyde, xeton, axit hữu cơ.. C1-C5 Các oxit cacbon CO, CO2 - Hợp chất halogen HF, HCl - I.2.2.Dựa vào trạng thái vật lý Dựa vào trạng thái vật lý các chất ô nhiễm được chia thành 3 nhóm: - Khí như SO2, NO, H2S, NH3, CO, NO2, SO3 - Hơi (lỏng) như hơi dung môi hữu cơ - Bụi: các hạt như bụi, khói, thường có kích thước từ 0,1-100μm Dựa vào kích thước hạt chất ô nhiễm được chia thành phân tử (hỗn h ợp khí-h ơi) và aerosol (gồm các hạt rắn, lỏng). Aerosol được chia thành bụi, khói và sương. Bụi thô (Dust) : có chứa các hạt có kích thước từ 1 đến 200 μm. Chúng có kh ả năng sa l ắng nhanh. Các hạt bụi có kích thước nhỏ thường có vai trò nh ư 1 trung tâm súc tác cho các phản ứng hoá học xảy ra trong khí quyển. Khói nhiên liệu (Smoke) : sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu, là các hạt m ịn có kích thước từ 0,01 đến 1 μm, thể ở dạng lỏng hay khí hay hỗn hợp, có th ể có các màu khác nhau ph ụ thuộc vào bản chất nhiên liệu đốt. Trang 5
  6. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Khói hoá chất (fumes): là khói từ các quá trình bay h ơi, ng ưng t ụ các quá trình s ản xu ất hoá chất, luyện kim..là các hạt mịn có kích thước từ 0,1-1 μm, th ể ở dạng l ỏng hay khí hay h ỗn hợp. Sương mù (mist): lá các hạt chất lỏng (nhiều loại) có kích th ước nhỏ h ơn 10 μm, ng ưng t ụ trong khí quyển. Sương mù (fog): là các hạt nước có kích thước nhỏ hơn 10 μm, ngưng tụ trong khí quyển. Sol khí (Aerosol): là các hạt khí rắn hay lỏng có kích thước nhỏ hơn 1 μm. Các hạt lơ lửng thường có kích thước từ 1 đến 10 μm, rất dễ b ị sa l ắng b ởi tr ọng l ực trong khí hạt lơ lửng thường có kích thước từ 0,1 đến 1 μm khó bị sa lắng hơn. Thành phần hoá học của các chất ô nhiễm dạng hạt (bụi) rất khác nhau và thay đ ổi ph ụ thuộc vào các điều kiện phát sinh (nguồn gốc), môi trường tồn tại...Bụi từ đất cát, khoáng chất thường có các thành phần như Ca, Al, Ba, hợp chất Si. Trong b ụi có ch ứa các kim lo ại nặng như Cu, Pb, Ca, Ni..dù ở lượng rất nhỏ cũng làm tăng tính đ ộc h ại đ ối v ới s ức kho ẻ con người. Khói sinh ra do đốt dầu, than củi và khí thải từ các nhà máy th ường ch ứa các hợp chất hữu cơ. Chất độc hại nhất sinh ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn là nhóm các chất hữu cơ đa vòng (particulate policyclic organic matter - PPOM) là d ẫn xu ất c ủa benz-α-pyren, một loại chất gây ung thư. Ô nhiễm vật lý sẽ bao gồm cả các yếu tố vi khí hậu (nhiệt đ ộ, đ ộ ẩm, đ ộ rung, đ ộ ồn, ánh sáng, tốc độ gió...), ô nhiễm chất phóng xạ. I.3. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG-KHÔNG KHÍ XUNG QUANH VÀ KHÍ THẢI Để giữ gìn môi trường trong lành, các tổ chức quốc tế và nhiều qu ốc gia đã xây d ựng các tiêu chuẩn chất lượng môi trường. Tiêu chuẩn chất lượng môi trường là nồng đ ộ gi ới hạn hay tối đa của các chất ô nhiễm cho phép trong môi tr ường xung quanh ho ặc đ ược phép thải ra môi trường. Nồng độ tối đa cho phép của một chất thải nào đó được xây dựng d ựa trên các cu ộc th ử nghiệm chất đó trên cơ thể của 1 số động vật như chuột, mèo... và trên c ơ thể của m ột số người tình nguyện. Các cuộc thử nghiệm được ti ến hành trong m ột th ời gian dài v ới s ự giám sát chặt chẽ của các chuyên gia y học, sinh thái học. Tiêu chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam đã được bộ Khoa học Công ngh ệ và Môi trường ban hành năm 1995 gồm: Số hiệu tiêu chuẩn Tên tiêu chuẩn STT Chất lượng không khí-Tiêu chuẩn chất 1 TCVN 5937-1995 lượng không khí xung quanh Chất lượng không khí-Nồng độ tối đa 2 TCVN 5938-1995 cho phép của 1 số chất độc hại trong Trang 6
  7. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường không khí xung quanh Chất lượng không khí-Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các 3 TCVN 5939-1995 chất vô cơ Chất lượng không khí-Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với các chất hữu 4 TCVN5940-1995 cơ Theo qui định mới sẽ thay thế các tiêu chuẩn bằng quy chuẩn tương đương sau: 1. QCVN 05: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh; 2. QCVN 0: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng một số chất độc hại trong không khí xung quanh; 3. QCVN 19: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ; 4. QCVN 20: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với một số chất hữu cơ; 5. QCVN 21: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghi ệp sản xuất phân bón hóa học; 6. QCVN 22: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghi ệp nhiệt điện; 7. QCVN 23: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghi ệp sản xuất xi măng; Bảng 1.4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh; (µg/m3) Trung bình 1 Trung bình 8 Trung bình 24 Trung bình Thông số TT giờ giờ giờ năm 1 SO2 350 - 125 50 2 CO 30000 10000 5000 - 3 NOx 200 - 100 40 4 O3 180 120 80 - Bụi lơ lửng 140 5 300 - 200 (TSP) Bụi < 10 50 6 - - 150 (PM10) Trang 7
  8. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường 7 Pb - 1,5 0,5 Bảng - Nồng độ C của bụi và các chất vô cơ làm cơ sở tính nồng độ tối đa cho phép trong khí thải công nghiệp QCVN 19: 2009/BTNMT Nồng độ C (mg/Nm3) Thông số TT A B Bụi tổng 1 400 200 Bụi chứa silic 2 50 50 Amoniac và các hợp chất amoni 3 76 50 Antimon và hợp chất, tính theo Sb 4 20 10 Asen và các hợp chất, tính theo As 5 20 10 Cadmi và hợp chất, tính theo Cd 6 20 5 Chì và hợp chất, tính theo Pb 7 10 5 8 Cacbon oxit, CO 1000 1000 9 Clo 32 10 Đồng và hợp chất, tính theo Cu 10 20 10 Kẽm và hợp chất, tính theo Zn 11 30 30 12 Axit clohydric, HCl 200 50 Flo, HF, hoặc các hợp chất vô cơ của Flo, tính theo HF 13 50 20 14 Hydro sunphua, H2S 7,5 7,5 Lưu huỳnh đioxit, SO2 15 1500 500 Nitơ oxit, NOx (tính theo NO2) 16 1000 850 Nitơ oxit, NOx (cơ sở sản xuất hóa chất), tính theo NO2 17 2000 1000 Hơi H2SO4 hoặc SO3, tính theo SO3 18 100 50 Hơi HNO3 (các nguồn khác), tính theo NO2 19 1000 500 Để đánh giá chất lượng không khí đối với từng chất ô nhiễm riêng biệt chúng ta có thể dựa theo hệ số k. Hệ số k được tính như sau: ki = Ci/Ctcmt Ở đây Ci là nồng độ chất ô nhiễm được đo tại vị trí i, C tcmt là tiêu chuẩn môi trường cho phép của chất ô nhiễm ngoài không khí. Phụ thuộc vào giá trị k i, chất lượng không khí được chia thành các loại sau: Loại chất lượng không khí ki Trang 8
  9. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Rất sạch-Loại 1
  10. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường lượng các chất ô nhiễm ở những nơi này cao gấp nhiều lần so với khu v ực khác không có công nghiệp. Tình hình ô nhiễm giao thông TP. Hồ Chí Minh cũng như các thành ph ố khác qua các k ết quả kiểm tra của nhiều cơ quan cho thấy hầu hết các điểm đo có hàm lượng bụi v ượt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam. Những khu đường ở gần khu vực giao thông có m ức đ ộ ô nhiễm cao gấp 10-20 lần tiêu chuẩn cho phép. Vào các giờ cao điểm tại các nút giao thông hàm lượng SO2, NO2, chì đo được cũng vượt tiêu chuẩn nhiều lần. Tuy nhiên các đi ểm xa khu vực giao thông nồng độ các chất ô nhiễm giảm đáng kể. Kết quả quan trắc ô nhiễm không khí một số tỉnh miền Trung và Đông Nam B ộ từ b ảng 1.7-1.11 Bảng 1.7. Nồng độ bụi trung bình của các địa phương các năm (mg/m 3) Các khu vực quan trắc Năm Đà Nẵng Đồng Nai Dăklăc BR-VT TP HCM 1996 0.90 0.92 0.95 0.54 0.54 1997 0.42 0.55 0.55 0.40 0.38 1998 0.39 0.61 0.44 0.38 0.35 1999 0.38 0.34 0.39 0.37 0.37 2000 0.38 0.44 0.41 0.43 0.40 Trung bình 0.49 0.57 0.55 0.42 0.41 TCVN 1995 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 Bảng 1.8 Nồng độ khí SO2 trung bình của các địa phương các năm (mg/m3) Các khu vực quan trắc Năm Đà Nẵng Đồng Nai Dăklăc BR-VT TP HCM 1996 0.100 0.080 0.16 0.090 0.160 1997 0.063 0.062 0.91 0.062 0.094 1998 0.062 0.054 0.092 0.055 0.078 1999 0.104 0.064 0.093 0.057 0.086 2000 0.087 0.140 0.0113 0.092 0.083 Trung bình 0.083 0.080 0.110 0.071 0.100 TCVN 1995 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Bảng 1.9 Nồng độ khí NO2 trung bình của các địa phương các năm (mg/m3) Các khu vực quan trắc Năm Đà Nẵng Đồng Nai Dăklăc BR-VT TP HCM Trang 10
  11. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường 1996 0.020 0.026 0.060 0.020 0.060 1997 0.032 0.034 0.056 0.060 0.042 1998 0.052 0.035 0.058 0.043 0.048 1999 0.089 0.048 0.046 0.050 0.050 2000 0.075 0.074 0.081 0.066 0.055 TCVN 1995 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 Bảng 1.10. Nồng độ khí CO trung bình của các địa phương trong các năm (mg/m 3) Các khu vực quan trắc Năm Đà Nẵng Đồng Nai Dăklăc BR-VT TP HCM 1996 2.9 2.2 6.2 1.9 3.6 1997 3.5 3.6 4.5 3.6 5.6 1998 3.9 3.0 3.6 2.4 2.5 1999 4.8 3.1 2.4 2.3 2.2 2000 3.2 3.0 3.0 2.8 2.8 TCVN 1995 40 40 40 40 40 Bảng 1.11. Độ ồn trung bình của các địa phương qua các năm (dB) Các khu vực quan trắc Năm Đà Nẵng Đồng Nai Dăklăc BR-VT TP HCM 1996 72 72 73 72 77 1997 72 72 75 74 73 1998 77 75 76 70 74 1999 74 73 75 70 83 2000 74 74 72 72 76 TCVN 1995 70 70 70 70 70 Các khu vực đô thị từ Đà Nẵng tới TP HCM hiện nay đã bị ô nhi ễm b ụi t ừ m ức đ ộ nh ẹ t ới trung bình (số lần đo cao hơn tiêu chuẩn cho phép (TCCP) chiếm 60%). N ồng đ ộ b ụi trung bình các năm tại các khu vực quan trắc từ 0,41 đến 0,57mg/m 3. Độ ồn trung bình năm tại các trạm quan trắc từ 72-77 dB cũng đã vượt TCCP. Nguyên nhân gây ô nhiễm bụi, ồn chính là do phương ti ện giao thông, đ ường sá kém ch ất lượng gây ra. Hầu hết các điểm giám sát có vị trí gần đ ường giao thông b ị ô nhi ễm b ụi nặng (tức là nồng độ bụi cao hơn hai lần tiêu chuẩn cho phép). Cũng tại các điểm này tiếng ồn đo được hầu hết đều cao hơn TCCP. Nồng độ bụi và tiếng ồn giãm đáng kể ở các điểm quan trắc xa ảnh hưởng của đường giao thông. Trang 11
  12. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Các chỉ tiêu ô nhiễm không khí khác như SO 2, NO2, CO, tất cả các đợt đo được đều đạt TCCP. Tuy nhiên trong quá trình giám sát thực tế cho th ấy rằng t ại m ột s ố đi ểm giám sát gần khu công nghiệp như KCN Biên Hoà I, II (Đồng Nai), KCN Hoà Khánh n ồng đ ộ các chất trên nhiều thời điểm vượt TCCP. Trang 12
  13. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Chương 2: NGUỒN GỐC VÀ TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.1. PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Có nhiều cách phân loại các nguồn gây ô nhiễm không khí. M ột số cách phân lo ại thông dụng được nêu dưới đây. 2.1.1. Dựa vào nguồn phát sinh Dựa vào nguồn phát sinh có thể chia thành hai nhóm chính: tự nhiên và nhân tạo. 2.1.1.1. Nguồn tự nhiên Ô nhiễm do sự phân hủy tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các ch ất h ữu c ơ gây mùi hôi thối..bụi phấn hoa. Đối với loại này thì hiện nay khả năng ch ế ngự c ủa con người vẫn còn rất hạn chế. (a).Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa Hoạt động của núi lửa phun ra 1 lượng khổng lồ các chất ô nhi ễm như tro b ụi, khí SO x, NOx có tác hại nặng nề và lâu dài tới môi trường. (b).Ô nhiễm do cháy rừng Cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiên cũng như các ho ạt động thi ếu ý th ức c ủa con người, chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx, NOx, CO, THC (chất hữu cơ bay hơi). (c).Ô nhiễm do bão cát Hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng đất trơ và khô không có l ớp ph ủ th ực v ật. Ngoài việc gây ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm tầm nhìn. (d).Ô nhiễm do đại dương Do quá trình bốc hơi nước biển có kéo theo 1 lượng mu ối (ch ủ yếu là NaCl) b ị gió đ ưa vào đất liền. Không khí có nồng độ muối cao sẽ có tác hại tới vật liệu kim loại. (e).Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy sẽ tạo ra các khí nh ư metan, các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ (amoniac), hợp chất l ưu huỳnh (hydrosunfua H2S, mecaptan) và thậm chí có cả vi sinh vật. 2.1.1.2.Các nguồn nhân tạo Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao gồm: Trang 13
  14. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường - Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghi ệp: ví d ụ các nhà máy s ản xuất hoá chất, sản xuất giấy, luyện kim loại, nhà máy nhiệt điện (sử d ụng các nhiên li ệu than, dầu...). Hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu di ệt c ỏ, nông nghiệp. Dịch vụ thương mại: chợ buôn bán. các nguồn trên có thể coi là các nguồn cố định. Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình hoá động th ải vào môi tr ường các tác nhân ô nhiễm môi trường không khí khác nhau về thành phần cũng như kh ối l ượng. B ảng 2.1 đưa ra các ví dụ về nguồn gây ô nhiễm và tải lượng trung bình chất ô nhi ễm khí đ ặc trưng. Bảng 2.1. Các chất ô nhiễm chỉ thị và tải lượng trung bình ô nhiễm không khí Nguồn ô nhiễm Chất ô nhiễm chỉ thị và tải lượng (kg/tấn sản phẩm) Bụi SOx NOx CO THC H2S -Chế biến hải sản 4.0 0.05 -Sản xuât rượu bia 4.0 0.25 1.300 0.35 -Sản xuất giấy 90.0 3.5 5.50 6.00 -Sàn xuất sơn 10.0 15.00 -Sản xuất giấy thủy tinh 0.7 1.7 3.1 0.100 0.10 -Đúc kim loại 6.5 0.1 -Đốt nhiên liệu than cho nhà máy 10.0 19.5xS 9.0 0.500 0.15 điện, lò hơi -Quá trình đốt dầu 2.6 185.0 7.00 0.025 0.33 -Xe ô tô chạy dầu(g/km) 0.7-1.0 1.5-1.8 13.00 15-18 2.5-3 - Ô nhiễm giao thông do khí thải ô tô, xe máy, tàu th ủy, xe l ửa, máy bay... Coi là các nguồn lưu động. Mức độ ô nhiễm giao thông phụ thuộc nhiều vào chất lượng đường xá, l ưu l ượng xe đi l ại và số lượng nhiên liệu tiêu thụ. 2.1.2. Dựa vào tính chất hoạt động Dựa vào tính chất hoạt động có thể chia thành 4 nhóm chính. - Ô nhiễm do quá trình hoạt động sản xuất: công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nông nghiệp. - Ô nhiễm do giao thông: khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay. - Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt, phục vụ vui chơi giải trí. - Ô nhiễm do quá trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các ch ất h ữu c ơ gây mùi hôi thối..bụi phấn hoa. Trang 14
  15. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường 2.1.3.Dựa vào đặc tính hình học - Điểm ô nhiễm: ống khói nhà máy - Đường ô nhiễm: đường giao thông - Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở sản xuất 2.1.4.Dựa vào tính chất khuyếch tán - Nguồn thải tháp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn điểm ( ống khói n ằm d ưới vùng bóng dợp khí động). - Nguồn thải cao: ống khói nằm trên vùng bóng dợp khí động. 2.2. NGUỒN Ô NHIỄM VÀ CHẤT Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG 2.2.1. Các nguồn thải từ hoạt động sản xuất và các chất ô nhiễm không khí Các hoạt động sản xuất của con người tạo ra các loại sản phẩm ph ục v ụ nhu c ầu th ếit yếu của họ, nhưng đồng thời là nguồn gốc chính phát sinh các chất đ ộc hại có tác d ụng xấu đối với bản thân con người. Ở đây, chúng ta đặc biệt quan tâm đ ến ngu ồn ô nhi ễm nhân tạo này. Các chất ô nhiễm mang tính chất đặc trưng cho các ngành s ản xu ất đ ược nêu trong bảng 2.2. Trong nhóm nguồn nhân tạo thì nguồn đốt nóng đóng vai trò quan tr ọng. Quá trình đ ốt các loại nhiên liệu tạo ra các chất ô nhiễm chính như SO x, NOx, COx, tro. Chẳng hạn nhà máy nhiệt điện thải SOx, NOx, COx, tro và các oxit kim loại . Trong quá trình đốt chất th ải ngoài các chất trên còn có thể có các oxit kim lo ại, h ơi axit HCl, HF và các h ợp ch ất h ọ clo h ữu cơ như PCBs, dioxin... Tiếp theo loại nguồn ô nhiễm từ quá trình đốt là ngành công nghi ệp hoá chất, luyện kim. Ví dụ, các nhà máy luyện kim đen thải khí có chứa b ụi, SO 2 và oxit kim loại; nhà máy luyện kim màu thải khí bụi chứa SO 2, các khí flo và kim loại; nhà máy hoá chất công nghiệp thải bụi chứa các chất vô cơ, hữu c ơ và các khí: CO 2, CO, NH3, SO2, NOx, HF, HCl, H2S và các khí khác. KHí thải của công nghiệp khai thác và chế biến dầu khí chứa các hydrocacbon, H2S và các khí có mùi hôi. Nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng thải bụi, các hợp chất của flo, SO2;... Nói chung mỗi nguồn gốc ô nhiễm phát sinh m ột lượng lớn các chất độc hại. 2.2.2.Các nguồn thải có quy mô toàn cầu Các các ô nhiễm không khí được thải ra trên thế giới hiện nay được đánh giá trong bảng 2.3. Từ bảng này các chuyên gia đã đánh giá là lượng bụi sinh ra trên th ế gi ới là 2365 tri ệu tấn/năm, trong đó lượng bụi do nguồn thải tự nhiên là 2096 tri ệu t ấn còn ngu ồn th ải nhân tạo là 269 triệu tấn, ít hơn rất nhiều so với nguồn tự nhiên. Lượng khí NO 2 chủ yếu là nguồn nhân tạo trong khi nguồn NO, N2O lại do tự nhiên. Từ bảng 2.3 có thể thấy rằng nguồn thải ô nhiễm không khí tự nhiên đóng vai trò chính thải ra các chất ô nhiễm. Tuy nhiên điều cần lưu ý là mặc dù các nguồn nhân tạo thãi ra Trang 15
  16. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường tổng lượng chất thải không lớn như nguồn tự nhiên nhưng chúng lại có tác h ại m ạnh h ơn đối với con người là vì hầu hết các nguồn này nằm trong khu vực dân cư sinh sống. Trang 16
  17. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Bảng 2.2. Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng Ngành sản xuất Các chất ô nhiễm đặc trưng STT Nhà máy nhiệt điện, lò nung, nồi hơi Bụi, SOx,NOx,COx, hydrocacbon 1 đốt bằng nhiên liệu aldehyde. Chế biến thực phẩm Bụi, mùi 2 -Sản xuất nước đá Ồn, NH3 (nếu dùng gas amoniac) -Chế biến hạt điều Bụi, mùi hôi, các phenol Thuốc lá Bụi, mùi hôi, nicôtin 3 Dệt, nhuộm Bụi, hợp chất hữu cơ 4 Giấy Bụi, mùi hôi 5 Sản xuất hoá chất 6 -Axit sunfuric SOx Bụi, HF, H2SiF6, SO3 -Superphotphat -Amoniac NH3 -Keo, sơn, vecni Bụi, hợp chất hữu cơ bay hơi -Xà bông, bột giặt Bụi, kiềm -Lọc dầu Các hydrocacbon, bụi, COx, SOx,NOx Sành sứ, thủy tinh, vật liệu xây dựng Bụi, COx , HF 7 Luyện kim, lò đúc Bụi, SO2, COx, NOx 8 Nhựa, cao su, chất dẻo Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, SO2 9 Thuốc trừ sâu Bụi, mùi hôi, dung môi hữu cơ, 10 TBVTV Thuộc da Mùi hôi(do các hợp chất sunfua, 11 mecaptan, amoniac) Mùi hôi của các dung môi hữu cơ, bụi 12 Bao bì Khí thải giao thông Bụi, chì, NOx, SOx, COx,hợp chất hữu 13 cơ Khí thải do đốt phục vụ sinh hoạt Bụi, mùi hôi, COx 14 Bảng 2.3. Đánh giá nguồn thải toàn cầu các chất ô nhiễm không khí Chất ô nhiễm Lượng thải (triệu tấn/năm) Nguồn thải tự nhiên Nguồn thải nhân tạo Bụi Tổng cộng : 84 -Sơ cấp Muối tử nước biển bay hơi : 908 Bụi đất đá: 182 Động đất, núi lửa, cháy rừng: 7 Trang 17
  18. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Tổng cộng -Thứ cấp: do 1097 Sunfat từ SO2: 133 các khí tạo Sunfat từ H2S 182 Nitrat từ NOx 27 thành Nitrat từ NOx 390 Phản ứng quang hoá từ HC 25 Amonium 245 Terpenes 182 Tổng cộng Tổng cộng 185 999 Thể hiện qua S SO2 Sự phân hủy sinh hoá H2S 90 Than 92 Phân hủy sunfat từ nước biển Dầu hoả 40 26 Tổng cộng Luyện kim 14 130 Tổng cộng 132 Thể hiện qua NO2 NOx NO: 455 Đốt than đá N2O: 537 24.4 Hoá dầu 0.6 Đốt xăng 6.8 Dầu khác 12.8 Khí thiên nhiên 1.9 Tổng cộng 47.9 Sự oxy hoá CH4 và CO formandehyde: 3000 Sự phân giải và tổng hợp chlorophill 90 Phản ứng oxy quang hoá terpen 54 Từ đại dương 220 Tổng cộng 3364 1450 Tổng cộng Hydrocacbon CH4 88 Terpenes 170 Tổng cộng 1620 (Nguồn : C.S.Rao Environmental Pollution Control Engineering.Second Print 1994) Trang 18
  19. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường Ngày nay ở các nước phát triển vấn đề ô nhi ễm không khí do giao thông chi ếm t ỉ tr ọng l ớn so với các ngành khác trong khi đó ở các nước đang phát triển vấn đề ô nhi ễm môi tr ường không khí từ các quá trình sản xuất lại đáng lo ngại. M ặc dù công nghi ệp ch ưa phát tri ển nhưng lại thiếu quy hoạch cùng với công nghệ sản xuất lạc hậu, th ường các c ơ s ở s ản xuất nằm xen kẽ trong khu dân cư và không có hệ thống xử lý ô nhiễm. Theo số liệu thống kê của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA 1970) đ ưa ra k ết qu ả đánh giá lượng chất ô nhiễm do các nguồn sau: Bảng 2.4 Tải lượng ô nhiễm không khí từ các nguồn tại Mỹ (1970) Triệu tấn / năm Nguồn Bụi CO SOx THC NOx Giao thông 111.0 0.7 1.0 19.5 11.7 Đốt công 0.8 6.8 26.5 0.6 10.0 nghiệp Quá trình công 11.4 13.1 6.0 5.5 0.2 nghiệp Xử lý chất thải 7.2 1.4 0.1 2.0 0.4 rắn Đốt củi, gỗ nói 16.8 3.4 0.3 7.1 0.4 chung (Nguồn: Henry C.Perkins. Air Pollution . McGrawHill Kogakusha, LTD 1974) Trong khi đó, ở Việt Nam ô nhiễm không khí nói chung ch ủ yếu do s ản xu ất công nghi ệp gây ra như khu công nghiệp Biên Hoà, khu công nghiệp Thủ Đức, Tân Bình, khu Th ượng Đình, Văn Điển (Hà Nội), khu hoá chất Việt Trì , nhi ệt đi ện Ninh Bình tr ước đây, ximăng Hải Phòng..hàm lượng các chất ô nhiễm ở những n ơi này cao gấp nhi ều l ần so v ới các khu vực khác không có công nghiệp. Vào những năm 1990 nhà máy hoá chất Thủ Đức sản xuất axit sunfuric đã gây ô nhi ễm môi trường do khí SOx. Các kết quả kiểm tra môi trường cho thấy nồng độ SO 2 và SO3 tại khu vực xung quanh nhà máy cao gấp hàng chục lần tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh, đã gây thiệt hại cho tài sản của dân c ư xung quanh, nhi ều cây c ối đã b ị ch ết và đã b ị nhà nước đóng cửa sau đó. Vào những năm 1988-1991, nhà máy phân bón Bình Đi ền II cũng gây thi ệt h ại hoa màu do khí thải HF và cũng đã ngừng sản xuất khâu này. Tại khu công nghiệp Biên Hoà I nhà máy gi ấy COGIDO vào những năm 1994-1995 cũng sản xuất giấy tại khâu nấu bột giấy đã thải ra mùi hôi khó chịu gây ảnh hưởng tới ch ất lượng không khí khu vực Biên Hoà và cũng đã phải đổi m ới công ngh ệ n ấu b ột gi ấy đ ễ ngăn ngừa ô nhiễm. Tại TP. Hồ Chí Minh qua các kết qủa kiểm tra của nhi ều cơ quan chức năng cho th ấy hầu hết các điểm đo có hàm lượng bụi vượt tiêu chuẩn môi trường Việt Nam. Nh ững khu v ực Trang 19
  20. Bài giảng môn học Ô Nhiễm Không Khí Lớp Kỹ Thuật Môi Trường gần đường giao thông mức độ ô nhiễm cao gấp 10-20 lần tiêu chuẩn cho phép. Vào các gi ờ cao điểm tại các nút giao thông hàm lượng SO 2, NO2, chì đo được cũng vượt tiêu chuẩn nhiều lần. 2.3.TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.1.Nguồn gốc, tác hại chung Các chất ô nhiễm không khí chủ yếu là oxit cacbon, oxit lưu huỳnh, oxit nit ơ, các hydrocacbon và bụi công nghiệp. Các nguồn ô nhi ễm chính là v ận t ải, các ngành công nghiệp và các nhà máy nhiệt điện. Theo thống kê của tổ chức bảo v ệ sức kho ẻ th ế gi ới, mỗi năm thải vào khí quyển 250 triệu tấn bụi, 200 triệu tấn oxit cacbon, 150 tri ệu tấn dioxit lưu huỳnh, 50 triệu tấn các oxit nitơ, hơn 50 tri ệu t ấn hydrocacbon các lo ại và 20 t ỉ tấn dioxit cacbon. Hiện nay, trên thế giới hơn 400 triệu xe hoạt động (đến năm 2000 có kho ảng 500 tri ệu xe các loại) trong đó kí thải của chúng chứa khoảng 150-200 lo ại hợp chất có ch ứa l ưu huỳnh và nitơ, trong đó có oxit cacbon, cac hydrocacbon tetraetyl chì và các ch ất đ ộc h ại. Trong không khí CO do xe cộ chiếm 80%. Khi sử dụng tetraetyl chì làm chât phụ gia chống nổ cho xăng thì cùng vói khí xả c ủa xe có các oxit, clorua, nitrat, sunfât chì. Các hạt rắn từ các h ợp ch ất này t ạo nên aerosol (sol khí) lắng tụ trực tiếp ngay cạnh đường. Thời gian tồn tại c ủa các hạt chì m ịn trong khí quy ển từ 1 đến 4 tuần. Do đó, ở đa số các thành phố c ủa các n ước có dân s ố 50 tri ệu ng ười, n ồng độ chât độc trong khí quyển thường lớn hơn giới hạn cho phép 10 lần. Trong sinh quyễn cũng bão hoà các kim lo ại n ặng. Chúng đ ược hình thành và phát tán vào khí quyễn khi đốt than và luyện kim. Các kim lo ại được phát tán có kh ả năng tích t ụ trong thực vật, nước và đất. Chúng có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua thực ph ầm, n ước uống và không khí. Chất ô nhiễm môi trường nguy hiểm là chất phóng xạ, được hình thành do các cu ộc th ử nghiệm hạt nhân, do hoạt động của nhà máy điện nguyên tử và do sự cố cháy nổ của các lò phản ứng hạt nhân. Do tích tụ các chất bẩn trong khí quyển, nhất là freon đã làm phá v ỡ t ầng ozon (có nhi ệm vụ bảo vệ mặt đất khỏi các tia phóng xạ của mặt trời). Chất ô nhiễm khí cùng với mưa quay lại trái đất và rơi vào nguồn nước và đất. N ước th ải của các nhà máy công nghiệp và nông nghi ệp làm ô nhi ễm sông, h ồ, bi ển. Các ch ất ô nhiễm nước chủ yếu là các muối kim loại, phân bón, thuốc tr ừ sâu, b ột gi ặt, d ầu nh ờn và sản phẩm dầu khí, các chất phóng xạ... Có khoảng hơn 500.000 chất khác nhau r ơi vào các hệ thống nước. Các kim loại nặng: chì, thủy ngân, kẽm (Zn), đồng(Cu), Cadmi (Cd) r ơi vào h ệ th ống n ước sẽ được hấp thụ mạnh bởi động vật và nhất là cá, làm chúng ch ết và làm ng ộ đ ộc ng ười ăn phải chúng. Đã có trường hợp ngộ độc thủy ngân do ăn phải cá nhiễm thuỷ ngân. Khoảng 1/5 bề mặt biển trên thế giới bị ô nhiễm bởi dầu và các sản phẩm dầu khí. Do hỏng hóc tàu, rửa các thùng chứa, rò rỉ dầu khi khai thác, m ỗi năm kho ảng 12-15 tri ệu t ấn dầu rơi vào nước biển. Mỗi tấn dầu bao phủ một màng m ỏng trên 12 km 2 bề mặt nước và Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2