báo cáo phân tích môi trường chủ đề No2 trong không khí và khí thải

Mục Lục 1  - NO 2 là chất khí mùi hăng gây kích thích và có thể được phát hiện ở nồng độ 0,12ppm. Nó hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra hàng loạt các phản ứng quang hóa học. NO 2 được tạo ra từ sự oxi hóa NO của ôzon hoặc được phát thải từ sự đốt cháy nhiên liệu và từ các nhà máy sản xuất axit nitric.   !"#$%&#' ( - Tự nhiên: NO 2 được sinh ra từ núi lửa, động đất, cháy rừng, phân hủy xác động – thực vật… - Nhân tạo: + Công nghiệp là nguồn phát sinh lượng khí thải NO 2 lớn nhất của con người.Chủ yếu là từ quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch ( than, dầu, khí đốt…), từ dây chuyền công nghiệp ( hàn, cắt kim loại…), từ các hoạt động xây dựng,các bãi chôn chất thải rắn, các trạm nhiệt điện và các nhà máy sản xuất bột giấy… + Giao thông vận tải: quá trình đốt nhiên liệu động cơ đốt trong của các phương tiện giao thông… + Sinh hoạt: đun nấu thức ăn, đốt rác thải…  !)&*"+ - NO 2 là chất khí màu nâu đỏ, có mùi xốc, rất độc, dễ hóa lỏng… - Nhiệt độ sôi ở 21 0 C, nhiệt độ hóa rắn ở -11 0 C. - NO 2 ở trạng thái lỏng có màu nâu nhạt nhưng ở trạng thái rắn lại là nhữn tinh thể không màu ( Nếu làm lạnh màu nâu sẽ nhạt dần và khi đun nóng cường đô màu sẽ tăng dần). - NO 2 màu nâu có khả năng đime hóa tạo thành N 2 O 4 không màu 2NO 2 N 2 O 4 ∆H0= -61,71 KJ/mol  !) , - Khi đun nóng đến nhiệt độ 620 0 C, NO 2 phân hủy hoàn toàn thành NO và O 2 2NO 2 = 2NO + O 2 2 → Do đó nhiều chất như P, S, C… cháy dể dàng trong NO 2 - NO2 tác dụng với nước tạo ra hỗn hợp gồm axit nitrơ HNO2 và axit nitric HNO3 : 2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3 Vì vậy có thể xem NO2 là anhydric hỗn tạp. - Tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra hỗn hợp 2 muối 2NO 2 + 2NaOH = NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O - NO2 là chất có tính oxi hóa mạnh. NO2 duy trì sự cháy tốt hơn N2O và NO . khi tác dụng với chất thử tạo thành khí NO theo cơ chế : NO 2 +2e = NO + O 2- - Ngoài tính oxi hóa NO2 còn thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi mạnh: 2NO 2 + O 2 - = N 2 O 5 + 2e - .NO 2 duy trì sự cháy tốt hơn N 2 O và NO  --./ NO x có trong khí quyển dưới tác dụng của mặt trời sẽ kết hợp với HC tạo thành lớp khói quang hoá (sương mù quyện khói quang hoá), nguyên nhân gây ra sự hình thành ô zôn (một trong những thành phần làm ô nhiễm môi trường) ở tầng đối lưu (lớp khí quyển kéo dài khoảng 7 dặm từ mặt đất đi lên). Ô zôn (O3) ở tầng đối lưu là chất có hại đến sức khoẻ con người. NO 2 là chất khó hoà tan nên nó có thể theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm phổi và làm huỷ hoại các tế bào của phế nang. Khi vào được trong phổi, 80 % lượng NO 2 bị giữ lại gây bị mất ngủ, ho, khó thở hoặc tổn thương cho mắt và dạ dày. Khi hàm lượng NOx trong không khí lớn hơn từ 0,5 ÷ 0,7 ppm sẽ làm giảm quá trình quang hợp của thực vật. Đây là vấn đề cần phải quan tâm, do quá trình quang hợp của thực vật chính là quá trình tái cung cấp ô xy cho không khí. Với nồng độ hiện nay của ô xít ni tơ trong khí quyển, không gây hại trực tiếp đến thực vật, nhưng dưới tác dụng của tia cực tím trong môi trường có hydrocacbon, NO x có thể tạo ra những hợp chất nguy hiểm đối với thực vật gấp hàng ngàn lần so với chính bản thân NO x . 3 Trong không khí môi trường, NO 2 còn tác dụng với nước tạo thành a xít HNO 3 . Lượng a xít này sẽ hoà tan trong mưa, tuyết, sương mù và nghiêm trọng hơn khi nồng độ HNO 3 đủ lớn có thể tạo ra mưa a xít làm huỷ hoại thảm thực vật và ăn mòn các công trình kim loại… Công nghiệp hoá càng mạnh, đô thị hoá càng phát triển thì nguồn thải gây ô nhiễm môi trường không khí càng nhiều, lượng chất thải ra ngày càng nhiều so với khả năng tự làm sạch của môi trường, áp lực làm biến đổi chất lượng không khí theo chiều hướng xấu càng lớn, yêu cầu bảo vệ môi trường không khí càng quan trọng. Theo số liệu cho thấy, nồng độ trung bình một giờ, cũng như trung bình ngày của khí NO 2 trong không khí ở hầu hết các đô thị Việt Nam đều nhỏ hơn hoặc xấp xỉ trị số tiêu chuẩn cho phép, tức là chưa bị ô nhiễm khí NO 2 . Tuy nhiên ở một số đô thị, khu công nghiệp và các nút giao thông lớn trong đô thị có nồng độ khí NO 2 đã vượt quá tiêu chuẩn cho phép (trích Báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam 2003). Chất lượng không khí thường thay đổi nhanh theo thời gian. Cần tiến hành quan trắc khí thường xuyên và định kỳ để có thể theo dõi thường xuyên và kịp thời phát hiện rủi ro ô nhiễm môi trường không khí. 4 01203045678 - Lặp hệ thống lấy mẫu phù hợp với ví dụ nêu ra ở hình 1 và với mọi yêu cầu đặc biệt về khối khí đang nghiên cứu. Dùng đầu nối bằng thủy tinh nhám ở trước ống thủy tinh sục khí hoặc thủy tinh nối với nhau bằng ống nối làm bằng polyvinyl clorua hay bằng polytetrafloetylen. 5 9:;&!<=&><?@")@ABCDEFGHGICJ "KLM N(FO(CPC!FQ  - Dùng các pipet (để chuyển một thể tích dung dịch hấp thu phù hợp (vào bình hấp thụ khô (10 ml cho kiểu A, 20 ml cho kiểu B và 50 ml cho kiểu C, (xem hình 2). 9R;"(ST9)=ULGV")@ABN<(F (Các đầu cuối của ống thủy tinh của mỗi ống hấp thụ có thể thiết kế như chỗ nối nhám dạng hình cầu, hình nón hoặc hình quả ôliu) - Nối bình hấp thụ với hệ thống lấy mẫu. - Ghi số đọc được trên lưu lượng kế ướt và thời gian bật bơm lấy mẫu Điều chỉnh thiết bị điều tiết dòng khí sao cho đạt tốc độ hút khoảng 0,4 l/min. - Thời gian lấy mẫu là 10 phút đến 2 giờ tùy theo yêu cầu. Cần bảo vệ dung dịch hấp thụ khỏi tác dụng của ánh sáng trong quá trình lấy mẫu. 6 - Khi kết thúc quá trình lấy mẫu, tắt bơm lấy mẫu, ghi số đọc được trên lưu lượng kế và thời gian. Tháo bình hấp thụ ra khỏi hệ thống lấy mẫu và trộn lẫn thể tích dung dịch mẫu bên ngoài ống thủy tinh sục khí với lượng nhỏ dung dịch mẫu ở trong ống sục khí. Sự trộn lẫn được thực hiện bằng cách hút một phần vừa đủ qua ống thủy tinh của cái sục khí và sau đó thả ra. Động tác này được lặp đi lặp lại vài lần. Cẩn thận lắp lại ống thủy tinh vào bình hấp thụ và bảo vệ dung dịch mẫu khỏi ánh sáng. Để yên dung dịch mẫu khoảng 15 phút. Chú thích – Nói chung, ảnh hưởng của sự bay hơi mẫu có thể bỏ qua khi thời gian lấy mẫu ngắn. Tuy nhiên, với quá trình lấy mẫu được kéo dài, lượng dung dịch hấp thụ nhỏ và trong điều kiện không khí khô thì phải tính đến ảnh hưởng của sự bay hơi.  @WJDKXGW&Y")@AB :ZKXM @WJC!KL - Trong khí quyển các phần tử ô nhiễm chuyển động nhờ có sự khuếch tán phân tử và khuếch tán rối. Sự lan truyền các dòng khí theo hướng từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp. [JGI - Là tốc độ chuyển động của không khí trong khí quyển, do chêch lệc áp suất của không khí giữa các vùng với nhau: Đây là yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự lan truyền NO 2 . Gió không ổn định hướng và tốc độ luôn thay đổi, làm xáo trộn tần khí quyển và dẫn đến xáo trộn sự phát tán, pha loãng khí NO 2 tromg khí quyển. Thông thường trong cùng một điều kiện như nhau, nếu tốc độ gió càng lớn thì khả năng phát tán và pha loãng NO 2 càng cao. T[\I]A&#"KLAK  7 - Độ ẩm không khí là lượng hơi nước chứa trong không khí trong điều kiện bình thường, hơi nước chưa trong khí quyển ở trạng thái chưa bảo hòa, gặp trời mưa độ ẩm không khí tăng lên, nếu trời mưa lâu không khí có thể đạt trạng thái bảo hòa. Không khí có độ ẩm càng thấp thì khả năng phát tán, pha loãng khí NO 2 càng cao và ngược lại. Tuy nhiên khi độ ẩm không khí quá cao sẽ giúp cho quá trình sa lắng ướt hoặc các phản ứng hóa học giữa các chất ô nhiễm háo nước với hơi nước có trong khí quyển, dẫn đến việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong khí quyển nhưng lại làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước mưa. VD: NO 2 hóa hợp với hơi nước trong không khí tạo thành HNO 3 . Khi mưa khí NO 2 hòa vào nước mưa rơi xuống đất gây ô nhiễm đất và nước. - Khi đi lấy mẫu, độ ẩm không khí cao cũng ảnh hưởng đến kết quả phân tích vì có độ chính xác không cao. [5^FSA_O`&#GIA'@aM Hai yếu tố này ít ảnh hưởng đến quá trình phát tán chất ô nhiễm. <[ZKXM YGI Đại lượng biểu thị mức độ nóng hay lạnh của không khí. Nhiệt độ ảnh hưởng đến phân bố nồng độ NO 2 trong không khí gần mặt đất. RZKXM GH 9GJ&b$'TJ)PcA - Địa hình cao (gò đất, đồi núi, công trình với độ cao không lớn lắm) cũng ảnh hưởng đến khí hậu và sự phân bố NO 2 : Không khí ở phía sau các địa hình cao có nồng độ NO 2 lớn hơn. dZKXM #&#PO9GJ&b$'TJ)PcAO( CPC! - Nhà cửa, công trình làm thay đổi trường vận tốc của không khí. } phía trên công trình vận tốc chuyển động của không khí tăng lên, phía sau công trình vận tốc không khí giảm xuống và đến khoảng cách xa nào đó vận tốc gió mới đạt tới trị số ban đầu của nó. 8 eK+ - Thời gian lấy mẫu từ 10 phút đến 2 giờ - Do độ bền theo thời gian của dung dịch mẫu bị hạn chế, khoảng thời gian từ lúc kết thúc lấy mẫu đến lúc đo không được vượt quá 8 giờ. 30120300fg  h.i - Sự hấp thụ của nitơ dioxit có mặt trong mẫu khí khi đi qua thuốc thử tạo thành phẩm màu azo trong khoảng thời gian xác định, kết quả tạo thành màu hồng trong vòng 15 phút. - Đo độ hấp thụ của dung dịch màu ở bước sóng giữa 540 nm và 550 nm bằng phổ quang kế phù hợp (hoặc máy đo màu) và xác định nồng độ khối lượng của nitơ dioxit bằng đường chuẩn xây dựng bằng hỗn hợp khí hiệu chuẩn thu được theo kỹ thuật thấm. - Tùy theo trang bị sẵn có ở trong phòng thí nghiệm, trong những trường hợp cụ thể chẳng hạn như các phép kiểm tra hàng ngày, thì dùng các dung dịch natri nitrit là thuận tiện. Tuy nhiên phương pháp này chỉ có thể được dùng sau khi chuẩn hóa đúng bằng cách sử dụng thiết bị thấm.  j56kllmnop qJrs )[ - Trong quá trình phân tích, chỉ được dùng thuốc thử có độ tinh khiết phân tích và nước không có nitrit :[KbCPOsKbCPO). - Nước cất sẵn có để dùng hoặc nước loại ion có thể chứa tạp chất nitrit, do đó có thể sinh ra màu hồng trong các dung dịch được qui định trong dung dịch hấp 9 thụ, dung dịch kiểm tra màu và chuẩn bị dẫy dung dịch hiệu chuẩn, khi dùng để điều chế những dung dịch này. Bởi vậy, nếu thấy cần thì phải cất lại nước cất trong bộ chưng cất bằng thủy tinh sau khi thêm một tinh thể kali pecmanganat (KMnO 4 ) và một tinh thể bari hydroxit Ba(OH) 2 vào và kiểm tra lại. R[;s:; @"[;a@"a< A<@<O("(O k<<HJtkuv" - Hòa tan 0,45 g N – (1 – naphtyl) – etylendiamin dihydroclorua [C 10 H 7 NH(CH 2 ) 2 NH 2 .2HCl] trong 500 ml nước không nitrit - Dung dịch bền trong vài tháng nếu như đựng trong lọ thủy tinh màu nâu nút kín và để trong tủ lạnh. (Chú thích – Cũng có thể bảo quản những lượng cân nhỏ của thuốc thử dạng rắn). d[<H)= - Hòa tan 4,0 g p – aminobenzen sunfonamid (sunfanilamid NH 2 C 6 H 4 SO 2 .NH 2 ), 10,0 g axit tactric [HOOC(CHOH) 2 COOH] và 100 mg dinatri etylendiamintetraacetat dihydrat (HOOCCH 2 )N(CH 2 ) 2 N(CH 2 COONa) 2 .2H 2 O] trong 100 ml nước không nitrit nóng, trong bình định mức có dung tích 1000 ml. Làm nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng, thêm 100 ml dung dịch N – (1 – naphthyl) – ethylendiamin dihydroclorua và 10,0 ml axeton (CH 3 COCH 3 ), lắc đều và làm đầy đến vạch mức bằng nước không nitrit . Bảo quản dung dịch hấp thụ ở nhiệt độ thấp hơn 25 o C. Dung dịch hấp thụ bền được 3 tháng nếu như đựng trong chai được nút kín và để trong tối. w[ xLC!Y] - Điều chế ngay trước khi dùng theo kỹ thuật thấm nêu trong ISO 6349, khí “không” và hỗn hợp khí ít nhất ở 4 mức nồng độ khác nhau của nitơ dioxit bao quát được toàn bộ khoảng làm việc cần thiết. 10 [...]... của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp 24 V TÁC HẠI CỦA KHÍ NO2 ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI Các phương tiện giao thông đường bộ tạo ra khoảng 70% khí thải các vùng đô thị Khí thải từ các xe cộ có rất nhiều NO2 một trong những loại khí gây nên bệnh hen xuyễn ở trẻ em và nhiều loại hạt siêu nhỏ Cả NO2 và hạt siêu nhỏ được thải ra ngoài không khí sau quá trình đốt nhiên liệu trong động... độ NO2 trong không khí tính theo công thức: C(mg/m3)= Trong đó Y: hàm lượng NO2 ứng với thang mẫu A: tổng số dung dịch hấp thụ (ml) 20 B: dung dịch hấp thụ lấy ra phân tích (ml) V: thể tích không khí lấy mẫu (l).(tính ở điều kiện tiêu chuẩn)  MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI CHỨA NO2 - Các phản ứng chuyển hóa: 2NO2 + O2  2NO2 2NO2  N2O2 NO + NO2  N2O3 N2O3 + H2O3  2HNO3 N2O4 + H2O  HNO3 + HNO2... 2HNO2 = NO2 + NO + H2 Hầu hết các khí thải chứa NO, nhưng vì hàm lựơng thấp nên không cần thu hồi trong không khí thải công nghiệp mà chỉ cần xử lý trong nhà máy sản xuất axit nitrit Có hai phưng pháp xử lý là phương pháp khô và pháp ướt 1 PHƯƠNG PHÁP KHÔ Là phương pháp phân hủy NO2 thành O2 và N2 trên xúc tác Pt với xúc tác này ở nhiệt độ ca có mặt của CO, H2, hidrocacbon thì NO2 han hủy thành N2 và. .. trong bình hấp thụ thứ nhất và thứ hai Tính hệ số phân tích, fT bằng cách chia lượng nito dioxit bị hấp thụ trong dung dịch hấp thụ ở ống sục khí thứ nhất cho lượng nito dioxit có mặt trong thể tích hỗn hợp khí chuẩn đi qua hệ thống lấy mẫu Hiệu suất hấp thụ phải đạt ít nhất 0,95 và hệ số phân tích fT ít nhất phải là 0,9 Các ống sục khí không đảm bảo các điều kiện như vậy thì không được dùng b Kiểm tra... 2) và 0,2 g natri hydroxit (NaOH) vào nước không nitrit trong bình định mức có dung tích 1000 ml Làm đầy đến vạch mức bằng nước không nitrit và lắc đều - Dung dịch bền ít nhất 3 tháng nếu đựng trong chai được nút kín, 1 ml dung dịch này chứa 250 µg NO2b) Nitrit, dung dịch 2,5 mg/l - Lấy 10,0 ml dung dịch nitrit vào bình định mức có dung tích 1000 ml Làm đầy - đến vạch mức bằng nước không nitrit và. .. Lấy mẫu thể tích lớn 300 200 140 (TSP) Phân tích khối lượng Bụi ≤ 10µm Phân tích khối lượng hoặc tách quán 150 50 (PM 10) tính Lấy mẫy thể tích lớn và quang phổ Pb 1,5 0,5 hấp thụ nguyên tử Chú thích: PM 10: bụi lơ lửng có kích thước khí động học nhỏ hơn hoặc bằng 10 µm; Dấu gạch ngang (-): không quy định SO2 350 - 125 50 Theo TCVN 5937:2005 chất lượng không khí – tiêu chuẩn chất lượng không khí xung... hơn 2.Phương pháp ống hấp thụ: Cho vào ống hấp thụ 5ml NaOH 0.5N Lắp hệ thống bình lấy mẫu không khí, tốc độ 15l/h Lấy dung dịch đã hấp thụ NO2 đem phân tích 3.Phương pháp phân tích: Lấy ra từ 1-2ml dung dịch trong chai cho vào ống so màu Axit hóa bằng HNO3 5N thì cho 0.5ml CH3COOH 5N và cho thêm nước cất vừa đủ Cho 0.5ml dung dịch GriesA và 0.5ml dung dịch GriesB lắc đều để 10 phút so màu với thang... và 1,0µg/ml bằng cách dùng pipet hút 5; 10; 15 và 20 ml tương ứng của dung dịch nitrit cho vào dẫy các bình định mức 1 vạch dung tích 50 ml, thêm 25 ml dung dịch kiểm tra màu làm đầy đến vạch mức bằng nước không có nitrit và lắc đều Để yên dung dịch 15 phút b Dung dịch không Dùng pipet chuyển 25 ml dung dịch kiểm tra màu vào bình định mức 50 ml làm đầy đến vạch mức bằng nước không nitrit và lắc đều... loãng Đầu ra hỗn hợp khí kiểm tra 15 Bình thấm qua 12345- Bình thấm qua có chụp polyme Bình đựng Đầu vào bình khí có khóa Màng thấm qua Lòng (nghĩa là mặt cắt ngang) Chụp có đầu vào khí pha loãng và đầu ra hỗn hợp khí kiểm tra 123- Màng thấm qua (chụp phủ) Bình đựng (trước khi dung đậ gẫy đầu của ampun) Tồn đọng khí hóa lỏng b Dung dịch không Chuẩn bị dung dịch không từ khí không Sự chuẩn bị này... và axit nitrơ có thể có mặt trong mẫu khí sinh ra màu hồng trong dung dịch hấp thụ giống như nitơ dioxit *Các phương pháp tiến hành cụ thể: 1.Phương pháp chân không: 19 Lấy chai có thể tích đã biết( từ 0.5-1 lít) Có khóa thủy tinh cắm qua nút cao su Cho vào bình 5ml dung dịch NaOH 01N Đem hút chân không Mang bình đến nơi lầy mẫu mở khóa cho không khí vào đầy chai Lắc chai trong 20-30 phút hoặc để lâu . cao. T[I]A&#"KLAK  7 - Độ ẩm không khí là lượng hơi nước chứa trong không khí trong điều kiện bình thường, hơi nước chưa trong khí quyển ở trạng thái chưa bảo hòa, gặp trời mưa độ ẩm không khí tăng lên, nếu. nhiều so với khả năng tự làm sạch của môi trường, áp lực làm biến đổi chất lượng không khí theo chiều hướng xấu càng lớn, yêu cầu bảo vệ môi trường không khí càng quan trọng. Theo số liệu cho. nghiệp và các nút giao thông lớn trong đô thị có nồng độ khí NO 2 đã vượt quá tiêu chuẩn cho phép (trích Báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam 2003). Chất lượng không khí thường thay đổi nhanh theo