PHÂN TÍCH môi TRƯỜNG

PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA  TIỂU LUẬN PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Thành ph H Chí Minh, tháng n m … Trang1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA MỤC LỤC Giới thiệu chung NO2 1.1 NO2 1.2 Nguồn gốc phát sinh 2 Hiệu ứng hóa sinh oxit nito 2.1 Các phương pháp xác định đioxit không 2.2 Cách tiến hành Phương pháp xử lý nước thải chứa NO2 3.1 Phương pháp khô 3.2 Phương pháp ướt Tác hại khí NO2 gây ảnh hưởng đến người Phương pháp phòng tránh 10 Trang2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NITO -Nitrogen dioxide đóng vai trị quan trọng hai tầng đối lưu tầng bình Đó tham gia vào việc phá hủy tầng ozone xúc tác lúc đệm "" phá hủy tầng ozone ơxít halogen vào hồ chứa chất ổn định Trong tầng đối lưu, NO cầu thủ quan trọng hình thành khói quang hóa thời gian tập nhiễm -Nito có hóa trị từ đến tùy thuộc vào độ liên kết với oxi Nito tạo nên oxit, oxit tương đối bền sau:N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5 khí đáng ý hai oxit nito nito oxit ( NO) nito đioxit (NO2) chúng thường có nhiều khí 1.1 NO2 -NO2 chất khí màu nâu ,nặng khơng khí,có mùi khó chịu độc Nitrogen Dioxide 2009 mật độ cột tropospheric 1.2 -NGUỒN GỐC PHÁT SINH - Có nguồn gốc: + Tự nhiên Do tượng tự nhiên gây ra: núi lửa, cháy rừng Tổng hợp yếu tố gây nhiễm có nguồn gốc tự nhiên lớn phân bố tương đối Trang3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA đồng tồn giới, khơng tập trung vùng Trong q trình phát triển, người thích nghi với nguồn + Công nghiệp Đây nguồn gây ô nhiễm lớn người Các trình gây nhiễm q trình đốt nhiên liệu hóa thạch: than, dầu, khí đốt tạo ra: CO2, CO, SO2, NOx, chất hữu chưa cháy hết: muội than, bụi, q trình thất thốt, rị rỉ dây truyền cơng nghệ, q trình vận chuyển hóa chất bay hơi, bụi Đặc điểm: nguồn cơng nghiệp có nồng độ chất độc hại cao,thường tập trung khơng gian nhỏ Tùy thuộc vào quy trình cơng nghệ, quy mô sản xuất nhiên liệu sử dụng lượng chất độc hại loại chất độc hại khác Các nguồn tin quan trọng NO2 động đốt trong, trạm nhiệt điện đến mức độ thấp hơn, nhà máy bột giấy Butan nóng Gas bếp lị nguồn + Giao thông vận tải Đây nguồn gây ô nhiễm lớn khơng khí đặc biệt khu thị khu đơng dân cư Các q trình tạo khí gây nhiễm q trình đốt nhiên liệu động cơ: CO, CO2, SO2, NOx, Pb, Các bụi đất đá theo trình di chuyển Nếu xét phương tiện nồng độ nhiễm tương đối nhỏ mật độ giao thông lớn quy hoạch địa hình, đường xá khơng tốt gây nhiễm nặng cho hai bên đường + Sinh hoạt Là nguồn gây ô nhiễm tương đối nhỏ, chủ yếu hoạt động đun nấu sử dụng nhiên liệu đặc biệt gây ô nhiễm cục hộ gia đình vài hộ xung quanh Tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu: CO, bụi… HIỆU ỨNG HĨA SINH CỦA ƠXIT NITO(NO2) Cơ chế hóa sinh độc tính NO2 chưa rõ, số hệ enzim tế bào bị phá hủy NO2, bao gồm đehyđro hóa lactic Trang4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA enzim xúc tác dùng chất chống độc chất chống oxi hóa vitaminE Các phản ứng quang hóa oxit nito (NO2) khí quyển: NO NO2 giữ vai trị quan trọng hóa học nhiễm khơng khí Nguồn phát sinh q trình đốt cháy Bên cạnh lượng lớn NO, ln ln có lượng nhỏ NO2 theo phản ứng sau: 2NO + O2 → 2NO2 NO2 có khí gây ảnh hưởng đến tầm nhìn vả sức khỏe người Nếu khơng khí có SO2 NO2 oxi hóa SO2 thành sunfat dễ dàng.chỉ cần lượng nhỏ NO2 đủ để khởi động chuỗi phản ứng phức tạp sản sinh hỗn hợp “smog” quang hóa Các phản ứng quang phân NO2 khơng khí trình bày bảng sau: Các phản ứng quang phân NO2 thành N2 O2 STT PHẢN ỨNG HẰNG SỐ TỐC ĐỘ Ở 298K NO2 + O + O2+ M → O3 + M K = 2,33.10 ppm.min O3 + NO → NO2 + O2 K =2,95.10 ppm.min O + NO2 → K = 1,38.10 ppm.min O + NO2 + M → NO3 + M K = 4,50.10 ppm.min NO2 + NO → K = 1,48.10 ppm.min O + NO + M → NO2 + M K = 2,34.10 ppm.min 2NO + O2 2NO2 K = 7,62.10 ppm.min NO3 + NO2 → N2O5 K = 4,43.10 ppm.min 10 N2O5 → K = 1,38.10 ppm.min 11 NO2 + O3 → NO3 + O2 → NO +O K phụ thuộc vào cường độ ánh sáng NO + O2 → 2NO2 NO3 + NO2 K = 0,46.10 ppm.min Trang5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA 2.1 CÁC NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH ĐIOXIT ( NO2) TRONG KHƠNG KHÍ NGUN TẮC: Phương pháp so màu dựa phản ứng axit Nitoro( HNO2) với tuốc thử Griess- I losway cho hợp chất màu hồng Trước hết NO2 dược hấp thụ vào dung dịch NaOH sau them CH3COOH để chuyển thành HNO2 NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO3 + H2O NaNO2 + CH3COOH = HNO2 + CH3COON Axit nitơ tác dụng với axit Sunfanilie α – Naphtylamin cho hợp chất Azoie màu hồng SO3 H SO3 Na C6H4 + NaNO2 + CH3COOH → [C6H4] + CH3COO+ 2H2O NH2 N=N SO3Na SO3Na [C6H4]C + CH3COO + C10H7NH2 → C6H4 N=N - + CH3COOH N = N – C10H6NH2 Độ nhạy phương pháp với 0,5µg NO2 với 1µg NO2 2.2 CÁCH TIẾN HÀNH Trang6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA A Phương pháp chân khơng Lấy chai tích biết(từ 0,5 – lít) Có khóa thủy tinh cấm qua nút cao su Cho vào bình ml dung dịch NaOH 0,1N.Đem hút chân khơng Mang bính đến nơi lấy mẫu mở khóa cho khơng khí vào đầy chai Lắc chai 20-30 phút để lâu B Phương pháp ống hấp thu Cho vào ống hâp thụ 5ml NaOH 0.5N.Lắp vào hệ thống bình lấy mẫu khơng khí,tốc độ 151/h Lấy dung dịch hấp thụ NO2 đem phân tích cách C Phương pháp phân tích Lấy tứ 1-2ml dung dịch chai cho vào ống so màu.Acid hóa acid axetic 5N.Cứ 1ml NaOH 0,5N cho 0,5ml acid axetic 5N cho thêm nước cất vừa đủ ml.Cho 0,5 ml dung dịch GriesA 0,5 dung dịch GriesB lắc để 10 phút so màu với thang mẫu màu Trang7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA Bảng Pha thang mẫu Ống số DTCNO2(1ml = 5µg) 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 Nước cất 3,9 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,8 2,0 GriessA 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0.,5 0,5 GriessB 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Hàm lượngNO2 (µg) 10 12 16 20 Dung dịch ml Thang mẫu tự nhiên nên dùng vịng ,để lâu màu 2.3.CÁCH TÍNH - Từ loạt chuẩn đo,độ hấp thu,vẽ giản đồ A=f(C),sử dụng phương bình trình bình phương cực tiểu để lập phương trình y= ax+b Từ trị số độ hấp thu mẩu Am suy nồng độ c - Nồng độ NO2 khơng khí (X) tính theo cơng thức; C(mg / m3)  y A BV Trang8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA Trong Y:Hàm lượng NO2 ứng với thang mẫu() A:Tổng số dung dịch hấp thu (ml) B:Dung dịch hấp thụ lấy phân tích(ml) V:Thể tích khơng khí lấy mẫu(l).(tính điều kiện tiêu chuẩn) MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI CHỨA NO2: - Các phản ứng chuyển hóa : 2NO +O2 ↔ 2NO2 2NO2 ↔ N2O4 NO + NO2 ↔ N2O3 N2O3 + H2O3 ↔ 2HNO2 N2O4 + H2O ↔ HNO3 + HNO2 2HNO2 = NO2 + NO + H2O - Hầu hết khí thải chứa NO, hàm lượng thấp nên khơng cần thu hồi khí thải công nghiệp mà cần xử lý nhà máy sản xuất axit nitrit.Có hai phương pháp xử lý phương pháp khơ pháp ướt 3.1 PHƯƠNG PHÁP KHƠ Là phương pháp phân hủy NO2 thành O2 N2 xúc tác Pt với xúc tác nhiệt độ cao có mặt CO, H2,hidrocacbon NO2 phân hủy thành N2 CO2: 4NO + CH4 T0.Pt 2N2 + CO2 + 2H2O 2NO2 + CH4 T0.Pt N2 + CO2 + 2H2O Trang9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA Có mặt O2 xảy phản ứng: 2NO(2NO2) + 2(4)CO → N2 + 2(4)CO Có mặt H2 xảy phản ứng sau: 2NO(2NO2) + 2(4)H2 → N2 + 2(4)H2O Phương án áp dụng nước tiên tiến để xử lý khí thải có NO2 phương tiện giao thông, máy phát điện Với công nghệ sản xuất axit HNO3 dùng bổ sung khí thiên nhiên ( chủ yếu CH4) khí nhân tạo ( khí than ướt:CO, H2)để chuyển toàn chất độc hại thành nito N2, nước, hạ nồng độ NO2 xuống 0,01 – 0,2% để thải khí Tuy nhiên phương pháp tốn kém, chiếm 10% tổng kinh phí cho dây chuyền sản xuất 3.2 PHƯƠNG PHÁP ƯỚT - Được sử dụng rộng rãi có hiệu cao Người ta dùng dung dịch hấp thụ H2O dung dịch muối để chuyển tất khí thải chứa NO2 thành dạng muối thương phẩm.Các muối hấp thụ phải mang tính kiềm: muối cacbonat.M2CO3 (M Na, K…) oxit NOx mang tính axit chúng phản ứng với nhau: 2NO2 + M2CO3N = MNO3 + MNO2 + CO2 N2O3 + M2CO3 = 2MNO2 + CO2 -Các muối gốc nitrit thường độc nên phải chuyển chúng thành muối nitrat Có thể thay muối dung dịch NaOH 20% Ngoài dùng dung dịch H2SO4 hay axit HNO3 để hấp thụ khí NO2 TÁC HẠI VỀ KHÍ NO2 ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI Các phương tiện giao thơng đường tạo khoảng 70% khí thải vùng thị Khí thải từ xe cộ có nhiều NO2 loại khí gây nên bệnh hen suyễn trẻ em nhiều loại hạt siêu nhỏ Cả NO2 hạt siêu Trang10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA nhỏ thải ngồi khơng khí sau q trình đốt nhiên liệu động gây nên nhiều bệnh đường hơ hấp Khí NO2 với nồng độ 100 ppm làm chết người động vật sau vài phút, với nồng độ ppm gây tác hại máy hô hấp sau vài phút tiếp xúc, với nồng độ 15 – 50 ppm gây nguy hiểm cho tim phổi gan sau vài tiếp xúc, với nồng độ 0,06 ppm gây bệnh phổi lâu dài sau tiếp xúc lâu dài Bảng: hậu nhiễm độc NO2 nồng độ khác nhau: Nồng độ NO2 , ppm Thời gian Hậu đến sức khỏe người 50 – 100 Dưới Viêm phổi – tuần 150 – 200 Dưới Phá hủy dây khí quản, chết thời gian nhiễm độc – tuần 300 lớn – 10 ngày Sẽ chết Việc hít phải NO2 chứa khí xuất đốt xenlulozo fim nitroxenlulozo dẫn tới chết hai người chết năm người bị thương xảy rị rỉ NO2 lỏng phóng tên lửa vượt đại dương Titan Rock, Kansas vào 24/8/1978 NO2 lỏng dùng tên lửa chất oxi hóa Một số thực vật nhạy cảm với mơi trường bị tác hại nông độ khoảng ppm thời gian tác dụng ngày Tuy nhiên người ta phát nồng độ NO2 thấp có lợi khơng phải tác nhân gây nhiễm Thậm chí nồng độ thấp làm giảm q trình quang hợp Trang11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA Một nguồn tiềm tiếp xúc bốc khói axit nitric, mà tự sản xuất NO2 0°C Các triệu chứng ngộ độc (phù phổi) có xu hướng xuất vài sau hít ít, có khả gây tử vong liều Ngoài ra, nồng độ thấp mất cảm giác mũi, tạo tiềm cho overexposure Dài hạn tiếp xúc với NO nồng độ 40-100 μg / m 3, gây hiệu ứng bất lợi y tế Nitrogen dioxide đóng vai trò quan trọng hai tầng đối lưu tầng bình Đó tham gia vào việc phá hủy tầng ozone xúc tác lúc đệm phá hủy tầng ozone ơxít halogen vào hồ chứa chất ổn định PHƯƠNG PHÁP PHÒNG TRÁNH Các tuyến giao thông đông xe cộ nguồn ô nhiễm quan trọng NOx kể nhiều loại khí độc hại kể Kiểm sốt khí xả động không cư trú dọc theo tuyến giao thơng nhiều xe giới giải pháp tốt để tránh tác hại NOx Đồng thời cần tránh xa vùng xả khói nhà máy hố chất Cả ba điểm khó thực hoàn cảnh nước ta Nitrogen dioxide chất độc hít thở khơng khí, điều tránh vật liệu chát dễ dàng phát ý thức mùi hôi Hạn chế sản xuất NOx nhu cầu kiểm sốt xác số lượng khơng khí sử dụng cháy Trang12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA Trong Y:Hàm lượng NO2 ứng với thang mẫu() A:Tổng số dung dịch hấp thu (ml) B:Dung dịch hấp thụ lấy phân tích( ml) V:Thể tích khơng khí... LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA A Phương pháp chân không Lấy chai tích biết(từ 0,5 – lít) Có khóa thủy tinh cấm qua nút cao... vào hệ thống bình lấy mẫu khơng khí,tốc độ 151/h Lấy dung dịch hấp thụ NO2 đem phân tích cách C Phương pháp phân tích Lấy tứ 1-2ml dung dịch chai cho vào ống so màu.Acid hóa acid axetic 5N.Cứ