Bài giảng Cơ sở ô nhiễm không khí

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA HĨA VÀ MƠI TRƢỜNG BỘ MÔN QUẢN LÝ VÀ KĨ THUẬT MÔI TRƢỜNG BÀI GIẢNG CƠ SỞ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ Hà Nội, tháng 9/2021 TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Hóa Mơi trƣờng CƠ SỞ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ Tên giảng viên: GS.TS Vũ Đức Toàn Email: toanvd@wru.vn SĐT: 093 602 7466 NỘI DUNG BÀI GIẢNG Chƣơng 1: Những vấn đề chung nhiễm mơi trƣờng khơng khí Chƣơng 2: Các yếu tố khí tƣợng có liên quan đến khuếch tán chất nhiễm khí Chƣơng 3: Phát tán chất ô nhiễm khí Chƣơng 4: Biện pháp kiểm sốt mơi trƣờng khơng khí Chƣơng 5: Tiếng ồn biện pháp chống ồn TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Hóa Mơi trƣờng CƠ SỞ Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ ****** Chƣơng 1: Những vấn đề chung ô nhiễm môi trƣờng không khí CHƢƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ Ơ NHIỄM MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ 1.1 NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ 1.1.1 NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM TỰ NHIÊN Hoạt động núi lửa Vi khuẩn – vi sinh vật Các chất phóng xạ Cháy rừng Thực vật Ơ nhiễm có nguồn gốc từ vũ trụ Bão cát Đại dƣơng MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA Ơ nhiễm hoạt động núi lửa Ô nhiễm cháy rừng Ô nhiễm bão cát • Hoạt động núi lửa phun lƣợng chất ô nhiễm nhƣ tro bụi • Tác động nặng nề lâu dàu • Nguyên nhân: khí hậu hạn hán, hoạt động ý thức vụ lợi ngƣời • Biện pháp phổ biến: tạo dải đất trống ( không cối ) khu liền kề • Gây nhiễm khơng khí, khiến cho tầm nhìn bị giảm Nguồn gây nhiễm tự nhiên Ơ nhiễm đại dƣơng • Loại nhiễm đóng vai trị việc gây han dỉ vật liệu, phá hủy cơng trình xây dựng Ô nhiễm thực vật • Gây bệnh dị ứng, hơ hấp ngƣời Ơ nhiễm vi khuẩn – vi sinh vật • Tập trung nơi đông ngƣời nhƣ nhà ga, cửa hàng Nguồn gây nhiễm tự nhiên Ơ nhiễm chất phóng xạ Ơ nhiễm có nguồn gốc từ vũ trụ • Gây nguy hiểm đến ngƣời mơi trƣờng xung quanh • Thâm nhập vào bầu khí ảnh hƣởng đến sống • ngƣờ Ô nhiễm đốt nhiên liệu 1.1 NGUỒN GÂY Ô NHIỄM MƠI TRƢỜNG KHƠNG KHÍ 1.1.2 Nguồn gây nhiễm nhân tạo Ơ nhiễm khơng khí cơng nghiệp gang thép Ơ nhiễm khơng khí luyện kim màu Ơ nhiễm cơng nghiệp sản xuất xi măng Ơ nhiễm khơng khí cơng nghiệp hóa chất Ơ nhiễm khơng khí cơng nghiệp lọc dầu Giải pháp quy hoạch • Giải pháp quy hoạch cần đƣợc đƣa hợp lý từ nguồn, đƣờng dẫn tiếng ồn, tới ngƣời tiếp nhận • Kiểm sốt tiếng ồn nhà: • Bố trí cơng trình xa nguồn ồn điều kiện • Bố trí xanh xung quanh nhà để hút ầm • Tƣờng, sàn trần phịng tắm nên dùng kết cấu cách âm tốt • Biện pháp qui hoạch kiến trúc giao thông: thành phố đƣợc phân thành bốn vùng xây dựng nhƣ sau: • Vùng I: vùng công nghiệp – ồn thành phố (75db-90db) • Vùng ii: trung tâm cơng cộng thƣơng nghiệp, mức ồn tối đa 75db • Vùng iii: vùng nhà ở, vùng tƣơng đối yên tĩnh thành phố, mức ồn cho phép tối đa 60db • Vùng iv: vùng yên tĩnh thành phố, mức ồn cho phép tối đa 50db, vùng gồm có cơng trình: thƣ viện, trƣờng học, bệnh viện,… • Hƣớng gió có ảnh hƣởng lớn đến lan truyền tiếng ồn Khi lan truyền theo chiều gió, tiếng ồn nhanh bị tổn thất Vì vậy, qui hoạch thành phố, khu công nghiệp cần bố trí rìa thành phố, cuối hƣớng gió vào mùa nóng • Khi qui hoạch thành phố tiểu khu cần lợi dụng khoảng cách để chống tiếng ồn, gọi “dải cách ly” 5.5.2 Giải pháp kỹ thuật kiểm soát tiếng ồn Cây xanh biện pháp có hiệu kinh tế, cải tạo khí hậu, chống bụi nhiễm mơi trƣờng Sử dụng cơng trình làm tƣờng chắn tiếng ồn Các cơng trình làm tƣờng chắn tiếng ồn đơn giản bờ đất, vách đất đắp dọc theo đƣờng giao thông Biện pháp phổ biến qui hoạch thành phố sử dụng nhà phục vụ hai tầng (cửa hàng ăn uống, bách hoá,…) hai bên đƣờng phố làm tƣờng chắn tiếng ồn Bảo vệ ngƣời nghe • Thay đổi thời gian làm việc: • Để hạn chế tiếng ồn phát tần số cao lịch làm việc dành cho cơng nhân có thời gian nghỉ ngắn tốt làm việc liên tục • Với động sẵn có tiếng ồn nhƣ sửa đƣờng, thu gom rác thành phố, vận hành nhà máy hay máy bay nên thực nhanh vào ban đêm hay sáng sớm • Bảo vệ tai nghe: sử dụng thiết bị bảo vệ tai nghe có bán sẵn nhƣ nút lỗ tai mềm, xốp, mũ sắt Các thiết bị giảm tiếng ồn từ 15-35 dB Giải pháp cơng nghệ • Sử dụng tính chất hút âm vật liệu làm hệ thống lọc tiêu âm: • Hút âm phản xạ âm hai tính chất quan trọng vật liệu kết cấu xây dựng Năng lƣợng âm bị hút bao gồm lƣợng bị mát vật liệu, lƣợng lan truyền theo kết cấu lƣợng âm truyền qua kết cấu • Sự mát lƣợng âm vật liệu kết cấu xảy bốn nguyên nhân sau đây: • Do ma sát • Do khơng khí bị nén • Các thành lỗ bị biến dạng nóng lên • Mất mát dƣới dạng • Sử dụng loại vật liệu hút âm xốp • Loại có thành lỗ cứng, khơng đàn hồi, hút âm ma sát khơng khí với thành cứng lan truyền nhiệt vật liệu Ví dụ: bê tơng bọt, gạch xốp,… • Loại có thành lỗ đàn hồi, hút âm xảy theo bốn ngun nhân kể Ví dụ: bơng khống, thuỷ tinh, sợi ép mềm, thảm dệt,… Vỏ cách âm 1- đệm đàn hồi; 2- đục lỗ; 3- vật liệu hút âm; 4- vỏ kim loại; 5- lớp hút chấn động (ở móng thiết bị phải bố trí lị xo để chống ồn rung) Thiết kế giảm lực tác động  Giảm khối lƣợng, kích thƣớc, hay độ cao phận tác động  Giảm tác động cách chèn lớp vật liệu thu tác động bề mặt tác động  Khi thực bề mặt hay đầu tiếp xúc nên đƣợc làm vật liệu phi kim để giảm cộng hƣởng chúng  Hạn chế tối đa khe hở, chỗ dơ trục cam, phận dẫn, bánh răng, mối liên kết phận khác • Thiết kế giảm tốc độ áp lực • Sử dụng cánh quạt có vận tốc chậm, đƣờng kính lớn tốt loại có vận tốc nhanh, đƣờng kính nhỏ • Trong hệ thống thơng gió, giảm 50% tốc độ dịng khí làm tiếng ồn thấp 10 - 20db, hay phần tƣ đến nửa âm ban đầu • Giảm tốc độ khơng khí cách vận hành động vận tốc chậm hơn, thiết kế nhiều lƣới thơng gió hay tăng diện tích lƣới vận hành • Thiết kế giảm lực ma sát Dịng khí, dịng chân khơng hay dịng nƣớc chảy hệ thống bơm đƣợc thiết kế để vận hành êm, nhẹ gồm đặc trƣng sau:  Tốc độ dòng chất lỏng thấp Tốc độ dòng chất lỏng thấp tránh đƣợc xáo trộn gây tiếng ồn  Các bề mặt bao quanh nhẵn  Thay đổi dòng chảy đƣờng dẫn Thay đổi kích thƣớc đƣờng dẫn hay bề mặt cắt nên nhịp nhàng vị trí loe hay thắt lại để tránh xáo trộn Theo kinh nghiệm, nên giữ kích thƣớc đƣờng dẫn rộng tồn hệ thống • Giảm diện tích vùng nhiễm âm • Để máy móc chạy êm phải hạn chế tối đa bề mặt phận phát tiếng động mà không gây cản trở trình vận hành hay độ bền kết cấu máy • Để làm đƣợc nhƣ vậy, phận nên thiết kế nhỏ hơn, cắt bỏ phần dƣ thừa, hay giảm bớt lỗ thoáng, khe hở hay lỗ thủng phận • Ví dụ, thay kim loại bảo vệ máy lƣới thép lƣới kim loại làm giảm đáng kể tiếng ồn phát giảm tác động bề mặt phận • Giảm vị trí (rị rỉ) tiếng ồn • Hàn kín lỗ hổng, vết nứt khơng cần thiết, đặc biệt mối nối • Các mối hàn hay mối nối vỏ máy nên bịt kín đệm cao su vật liệu phù hợp • Khi thiết kế, lỗ thơng hay lỗ thống cần thiết mà có phát tiếng ồn nên đậy nắp có lƣới chắn đệm cao su mềm • Lắp đặt phận giảm âm hay ống thu âm lỗ hổng khác dung làm lỗ thốt, làm lạnh hay thơng gió • Lỗ thống nên hƣớng trực tiếp từ phía ngƣời vận hành máy hành khách khác • Cơ lập làm giảm yếu tố gây rung Giới thiệu hệ thống cô lập tiếng ồn thiết bị Động cơ, máy bơm, cánh quạt đƣợc thiết kế chiếm phần lớn trọng lƣợng máy Bộ phận đàn hồi chống rung Dây đai hay hệ thống chuyển động quay thay cho chuyển động bánh Lƣới ống đàn hồi sử dụng thay cho lƣới ống cứng Vật liệu chống rung gắn bề mặt chịu đƣợc hầu hết rung động Bộ phận giảm âm bên máy Hạn chế mối liên kết học vỏ máy khung máy Các mối hàn vỏ máy trảnh rò rỉ tiếng ồn KẾT LUẬN Đặt vấn đề Khái niệm chung Phân loại nguồn ồn Ảnh hƣởng tiếng ồn Lan truyền tiếng ồn Kiểm sốt nhiễm tiếng ồn