HÓA học môi TRƯỜNG

MÔN 2: HÓA HỌC MÔI TRƯỜNG Vấn đề 1: MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ I Ô nhiễm môi trường không khí 1.Khái niệm: Ô nhiễm môi trường không khí tượng không khí thay đổi thành phần tính chất nguyên nhân nào, có nguy gây tác hại tới thực vật, động vật, đến môi trường xung quanh, đến sức khỏe người Tác nhân gây ô nhiễm không khí: -Các loại ôxit như: NOx, SO2, CO, H2S loại khí halogen (Cl, Br,I) -Các hợp chất flo -Các tổng hợp (ete, benzene) -Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi VSV), nitrat, sunfat, phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa -Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại Cu, Pb, Fe, Zn, Ni…) -Khói quang hóa O3, FAN, andehyt, etylen… -Chất thải phóng xạ -Tiếng ồn Nguồn gốc phát sinh số tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí STT Tên NOx SO2 CH4 Nguồn gốc tự nhiên - Do sấm sét tạo - Quá trình phân hủy protit động vật, thực vật hoạt động vi sinh vật - Hoạt động núi lửa - Quá trình cháy sinh khối (cháy rừng), oxi hóa NH3 - Do cháy rừng - Hoạt động phun trào núi lửa - Quá trình phân hủy chất hữu cơ, xác động vật vi sinh vật Nguồn gốc nhân tạo - Hoạt động giao thông - Từ chất phóng xạ, chất thải công nghiệp chất thải sinh hoạt (nhà máy hạt nhân, sản xuất phân đạm, axit nitric, muối nitrat) - Quá trình đốt nhiên liệu hía thạch chứa N nhiệt độ cao - Quá trình đốt cháy nhiên liệu: than lẫn S, dầu, khí đốt, quặng sunfua - Các chất phóng xạ, chất thải công nghiệp, sinh hoạt… - Sinh từ hoạt động tinh chế dầu mỏ, luyện kim, sản xuất xi măng, tinh chế quặng đồng - Từ hoạt động giao thông vận tải - Trong bùn ao phân - Quá trình chế biến dầu mỏ, hủy xác sinh vật môi chưng cất khí than đá - Khí thải từ hố chôn lấp trường khí - Sự phân giải kỵ khí đất - Đốt cháy nhiên liệu không ngập nước, ruộng đông, hoàn toàn - Phân hủy rác cháy rừng… - Công nghiệp hóa dầu CO - Là sản phẩm trung gian - Được hình thành việc đốt trình oxi hóa cháy không hoàn toàn nhiên methan gốc hidroxy liệu hóa thạch than, dầu - Hoạt động núi lửa, số chất hữu khác cháy rừng - Hoạt động giao thông vận tải: - Sự phân hủy mỏ than khí thải từ động xe - Phóng điện bão máy - Quá trình nảy mầm hạt giống - Quá trình tự thoát khí tự nhiên - Quá trình hô hấp - Quá trình sản xuất nguyên CO2 - Oxy hóa sinh học liệu chứa C: đốt hoàn toàn - Thoát khí từ đại dương nhiên liệu hóa thạch , đốt sinh - Cháy rừng khối - SXCN: nhiệt điện, luyện gang, thép - Sinh hoạt: đốt củi, than, ga - Hoạt động giao thông vận tải Các hợp Do sinh dưỡng, phân hủy - Phát sinh từ ngành công chất hữu vsv, cháy rừng khí nghiệp sản xuất sơn phủ bề dễ bay thiên nhiên, mặt chứa HCHC dễ bay (VOCs) - Được sinh từ hoạt động sinh hoạt hàng ngày , gia đình có sản phẩm tẩy rửa, chất làm lạnh - (đốt nhiên liệu)nguồn công nghiệp sử dụng nguyên liệu hóa thạch như: xăng, dầu Bụi Gió, lốc, bão tố, Núi lửa, Hoạt động công nghiệp, khai cháy rừng khoáng, giao thông vận tải, đốt nhiên liệu hóa thạch, nông nghiệp hoạt động khác II Một số tượng xảy ô nhiễm môi trường không khí Mưa axit a) Khái niệm: Mưa axít tượng mưa mà nước mưa có độ pH 5,6 b) Nguồn gốc - Tự nhiên: từ hoạt động núi lửa, cháy rừng sấm sét khí SO NO2 kết hợp với nước khí - Nhân tạo: tạo khí thải SO2 NOx từ nguyên liệu máy điện, ô tô trung tâm công nghiệp, trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, than, dầu mỡ chứa lượng lớn Lưu huỳnh Nitơ c) Cơ chế: - Trong thành phần chất đốt tự nhiên như: than đá dầu mỏ có chứa lượng lớn lưu huỳnh, không khí lại chứa nhiều nitơ - Quá trình đốt sản sinh khí độc hại :lưu huỳnh đioxit (SO 2) nitơ đioxit (NO2) - Các khí hòa tan với nước không khí tạo thành axit sunfuric (H2SO4) axit nitric(HNO3) SO2 + ½ O2 + H2O -> H2SO4 2NO2 + ½ O2 + H2O -> 2HNO3 - Khi trời mưa, hạt axit tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH nước mưa giảm Nếu nước mưa có độ pH 5,6 gọi mưa axit • Các phản ứng xảy ra:  Lưu huỳnh - Quá trình đốt cháy S khí O2 tạo SO2: S + O2 = SO2 - Phản ứng hóa hợp lưu huỳnh đioxit hợp chất Hydroxyl: SO2 + OH- = HOSO2- Phản ứng hợp chất gốc HOSO2- O2 tạo hợp chất gốc HO2- SO3 (Lưu huỳnh Trioxit) HOSO2- + O2 = HO2- + SO3 Lưu huỳnh Trioxit phản ứng với nước tạo axit sunfulric H 2SO4 thành phần chủ yếu mưa axit SO3(k) +H2O(l) = H2SO4(l)  Nitơ N2 +O2 = 2NO 2NO +O2 = 2NO2 3NO2(k) +H2O(l) = 2HNO3(l) + NO(k) Axit nitric thành phần mưa axit d) Hậu quả: - Mưa axit ảnh hưởng xấu tới thuỷ vực (ao, hồ) Các dòng chảy mưa axit đổ vào hồ, ao làm độ pH hồ, ao giảm nhanh chóng, sinh vật hồ, ao suy yếu chết hoàn toàn - Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất nước mưa ngầm xuống đất làm tăng độ chua đất, hoà tan nguyên tố đất cần thiết cho canxi (Ca), magiê (Mg), làm suy thoái đất - Mưa axit ảnh hưởng đến hệ thực vật trái đất, làm cho khả quang hợp giảm, cho suất thấp -Mưa axit phá huỷ vật liệu làm kim loại sắt, đồng, kẽm, làm giảm tuổi thọ công trình xây dựng, làm lở loét bề mặt đá công trình xây dựng, di tích lịch sử e) Biện pháp khắc phục - Cần tuân thủ nghiêm ngặt quy định phát thải nhằm hạn chế tối đa phát tán SOx NOx vào khí - Đổi công nghệ để giảm lượng khí thải SO từ nhà máy nhiệt điện cách lắp đặt thiết bị khử hấp phụ SOx NOx - Nâng cao chất lượng nhiên liệu hóa thạch cách loại bỏ triệt để lưu huỳnh nitơ có dầu mỏ than đá trước sử dụng - Đối với phương tiện giao thông, tiến hành cải tiến động theo tiêu chuẩn EURO để đốt hoàn toàn nhiên liệu, gắn hộp xúc tác để khử NO x SOx nhằm hạn chế đến mức thấp lượng khí thải - Tìm kiếm thay dần nhiên liệu hóa thạch nhiên liệu hydro, sử dụng loại lượng tái tạo thân thiện với môi trường Sương khói quang hóa a) Khái Niệm:Là sản phẩm phản ứng oxit nitơ hợp chất dễ bay VOCs tác động ánh sáng mặt trời để hình thành nên vật chất ozon, aldehit peroxyacetylnitrate(PAN) b) Nguyên nhân: - Sử dụng, đốt nhiên liệu hóa thạch gas, xăng dầu… - Năng lượng hạt nhân thủy điện - Hoạt động nông nghiệp : đốt rơm ,… c) Cơ chế: Các phản ứng tạo tác nhân oxi hóa NO2 + hv → NO + O Nox + VOCs -> O3 + PAN - Nguyên tử oxy giải phóng phản ứng với phân tử O2 để tạo ozon O + O2 + M → O3 + M - ozon sinh phản ứng với phân tử NO để tái sản sinh NO2 phân tử O2 NO+ O3 → NO2+ O2 - NO2, O2 hydrocarbons phản ứng với điều kiện ánh sáng mặt trời tạo peroxyacetylnitrate(CH3CO-OO-NO2) NO2 + O2+ hydrocarbons → CH3CO-OO-NO2(PAN) Thành phần chủ yếu sương khói quang hóa: Sương mù quang hóa tổng hợp từ NO, NO 2, HNO3, CO, Nitrat hữu (PAN), O3 chất oxy hóa quang hóa d).Hậu - Tác động lên sức khỏe người: • Khi sương mù tăng lên, gây nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như: + Hen xuyễn, viêm phế quản, ho tức ngực + Làm tăng nhạy cảm lây nhiễm đường hô hấp, làm giảm chức phổi • Việc tiếp xúc với sương mù quang hóa thời gian dài chí gây tổn thương mô phổi, gây sớm lão hóa phổi, góp phần gây bệnh phổi mãn tính • Các Peroxyacetylnitrate chất oxi hóa khác với ozone chất kích thích mắt mạnh - Tác động lên thiên nhiên: • Những khu vực có sương mù quang hóa xuất đốm màu nâu bề mặt sau chuyển sang màu vàng nồng độ ozon giảm • Phá hủy cao su, cối e) Biện pháp khắc phục - Giảm phát thải khí nhà kính sản xuất công nghiệp sinh hoạt: • Giảm đốt nhiên liệu hoá thạch điều kiện • Tinh chế nhiên liệu trước sử dụng • Áp dụng công nghiệp sản xuất sinh học - Giảm phát thải khí nhà kính giao thông: • Giảm lượng khí thải từ động cách hoàn thiện động kết cấu máy • Giảm xe cá nhân, tăng xe công cộng - Áp dụng giải pháp lựa chọn phát triển giao thông phù hợp: • Xây dựng mạng lưới giao thông phù hợp • Phát triển sử dụng giao thông thô sơ - Áp dụng biện pháp quản lý kinh tế Sương khói công nghiệp a) Khái niệm:Sương khói công nghiệp tượng khói từ sản xuất công nghiệp kết hợp với SO2 sương mù tạo đám sương mù màu vàng ,màu nâu đến mặt đất b) Nguyên nhân: - Khí thải ô nhiễm phát từ khu cồng nghiệp, đô thị, thành phố lớn - Khí thải chứa lưu huỳnh phát từ hoạt động giao thông vận tải c) Cơ chế tạo thành SO2 + hv => SO2 SO2 + O2 => SO3 + O 2SO2 + 2H2O + O2 => 2H2SO4 H2SO4, SO2, sương mù kết hợp với tạo thành đám mây màu nâu, vàng bầu trời Thành phần bản: SO2, H2SO4 sương mù - Vào mùa đông có tượng nghịch nhiệt… - Sương kết hợp với lượng lớn khói… d) Hậu quả: - Gây vấn đề sức khỏe như: gây hại hệ hô hấp, khí quản, phổi, tim (khó thở), hen suyễn, ho, tức ngực, làm giảm chức phổi - Có hại cho trồng - Tạo nhiều sản phẩm gây ô nhiễm thứ cấp (VD H2SO4) e) Biện pháp khắc phục: - Cần hạn chế lượng khí thải từ khu công nghiệp - Phải tìm kiếm khuyến khích sử dụng nguồn lượng sạch, xử lý khí thải Suy giảm tầng ozon a) Khái niệm:Sự suy giảm ozon tượng giảm lượng ozon tầng bình lưu giảm 2/3 bề dày bình thường - Lỗ thủng ozon dùng để suy giảm ozon thời năm hai cực Trái đất, nơi mà ozon bị suy giảm vào mùa Xuân tái tạo trở lại vào mùa hè - Lỗ thủng ozon chỗ loang lổ ozon bị loãng, nồng độ ozon giảm 50% b) Nguyên nhân: Nhân tạo: • Hợp chất hóa học Clo, Brom, Flo, thường sử dụng bình phun,xịt áp lực phân hủy hợp chất ôzôn • Chất thải công nghiệp đặc biệt khí NOx,CO2… • Con người thải chất khí CFC vào khí • Việc xả khói bụi chất hóa học vào bầu không khí gây ảnh hưởng xấu đến tầng ozon • Do máy bay, tên lửa, nổ vũ khí hạt nhân Tự nhiên: • Do giá lạnh, acid nitric kết tủa thành giọt với nước Khi nhiệt độ mức -80oC, lớn lên tạo thành tinh thể băng lớn Khí CFC giọt chất hóa học bào mòn tầng ozon, tác nhân phá hủy tầng ôzôn • Mặt khác, lốc xoáy khí ngăn cản phần ozone tràn tới bù đắp lỗ thủng, khiến ngày lan rộng Đồng thời, lốc xoáy di chuyển đến vùng sáng, có tia nắng mặt trời Sự di chuyển có liên quan tới khí gây hiệu ứng nhà kính thải vào tầng bình lưu • Hoạt động núi lửa tạo khí Cl2, HCl c) Cơ chế: - Các phân tử Cl, F, Br CFC halon biến đổi thành nguyên tử (gốc) tự hoạt tính nhờ phản ứng quang hoá: CFCl3 + hv =>CFCl2 + Cl CFCl2 + hv => CFCl + Cl CF2Cl2 + hv => CF2Cl + Cl CF2Cl + hv => CFCl + Cl - Sau đó, nguyên tử Cl, F, Br tác dụng huỷ diệt O3 theo phản ứng: Cl + O3 => ClO + O2 ClO +O3 => Cl +2O2 - Do thải khí axitnitric NO + O3 => NO2 + O2 NO2 +O => NO + O2 NO2 + O3 => NO + O2 - Hoạt động núi lửa:núi lửa thải khí Cl2, HCl Cl2 => Cl + Cl HCl + OH => Cl + H 2O d) Hậu quả: - Tăng khả mắc bệnh mắt đặc biệt bệnh đục thủy tinh thể Phá hủy hệ thống miễn dịch thể người động vật hủy hoại sinh vật nhỏ - Làm câng hệ sinh thái động thực vật biển Ở thực vật: hư hại, quang hợp bị ngăn trở, tăng trưởng chậm, giảm suất, đột biến chí gây chết liều lượng nặng - tăng lượng xạ tia cực tím đến mặt đất tăng phản ứng hóa học dẫn tới ô nhiễm khí - Thay đổi khí hậu đột ngột, thiên tai gia tăng, e) Biện pháp khắc phục: - Cắt giảm lượng phát thải chất gây suy thoái tầng ozon(sản suất,sinh hoạt,xe cộ ) - Chuyển giao áp dụng công nghệ nhằm sản xuất vật liệu,chất liệu thân thiện với môi trường - Nâng cao nhận thức người, thực nghiêm chỉnh hiệp ước bảo vệ tầng ozon Hiện tượng hiệu ứng nhà kính: a) Khái niệm: Hiệu ứng nhà kính tượng tia xạ sóng ngắn Mặt Trời xuyên qua bầu khí đến mặt đất phảnxạ trở lại thành xạ nhiệt sóng dài đượcmộtsố khí bầu khíquyển hấp thụ để thông qua làm cho khí nóng lên b) Nguyên nhân: - Khí CO2 (carbon dioxit): Là chất khí gây hiệu ứng nhà kính nhiều nhất.Khi nồng độ CO2 khí tăng lên gấp đôi nhiệt độ trái đất tăng lên khoảng 300C - Khí CFC (CFC – cloro floro carbon) - Khí CH4 (metan) - Mêtan khí gây hiệu ứng nhàkính, trung bình 100 kgmêtan, năm làm ấm Trái Đấtgấp 23 lần kg CO2 - Khí O3 (ozon): Là chất độc có khả ăn mòn chất gây ô nhễm chung - Khí NO, N2O, NO2 c) Cơ chế: Bức xạ sóng ngắn xuyên qua khí đến bề mặt Trái Đất, mặt đất hấp thụ chuyển lượng ánh sáng thành nhiệt năng, đốt nóng lớp không khí bên đồng thời xạ trở lại khí dạng sóng dài Bản thân khí bị đốt nóng lại tỏa nhiệt, phần nhiệt bốc lên cao vào không gian hành tinh, phần nhiệt lại cácphân tử khí trước hết CO 2, nước hấp thụ xạ ngược trở lại mặt đất d) Hậu quả: - Nhiều bệnh tật xuất hiện, sức khỏe người suy giảm - Sinh thái biến đổi lớn: xuất nhiều sa mạc mở rộng, đất đai ngày xói mòn, hạn hán nặng, mùa đông ấm, mùa hè khô - Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên, tăng lượng mây bao phủ quanh trái đất - Băng hai cực tan mực nước biển dâng cao - Toàn điều kiện sống bình thường sinh vật trái đất bị xáo động, làm biến đổi nhịp sinh học - Khí hậu trái đất bị biến đổi sâu sắc,các đới khí hậu có xu hướng thay đổi e) Biện pháp khắc phục: - Kí kết hiệp ước việc cắt giảm khí nhà kínhnhư Nghị định thư Kyoto - Con người cần phải sử dụng lượng cách hợp lý - Trồng nhiều xanh (nhất loại hấp thụ nhiều CO 2trong trình quang hợp) nhằm làm giảm lượng khí CO2 bầu khí Một số công thức chuyển đổi đơn vị ví dụ 1: Đổi 35 ppm CO => μg/m3 P = atm n= o o t = 25 C + 273 = 298 K R=0,082 35 ppm = 35 m³ CO/10⁶ m³ K² 35 m³ = 35.10³ dm³ = 35.10³ lit Áp dụng công thức: nCO = = = 1432,31 mol => mCO = 1432,31.28 = 40104,76 g => 35 ppm = 40,10476 μg/ m3 Ví dụ 2: Đổi 100 ppb NO2 -> μg/m3 100 ppb = 100 m3 NO2/109 m3K2 100 m3 = 100.103 dm3 =1.105 lit Áp dụng công thức: nNO2 = = = 4092,32 mol => mNO2 = 4092,32.46 = 188246,8 g => 100 ppb NO2 = 188,246 μg/m3 Ví dụ 3: Đổi 1500μg/m3 => ppm = 1500g/106 m3.K2 => n = = 23,43 mol => v = = = 572 l = 0,572 ppm => 1500μg/m3 = 0,572 ppm Ví dụ 4: Đổi 200 μg/m3 ppb 200μg/m3 -> 200.103g/109 m3K2 => nNO2 = = 4387,83 mol => V = = = 107221 l = 107,221 ppb => 200μg/m3 NO3 = 107,221 ppb Vấn đề 2: Môi trường nước I • • • • •  + + Ô nhiễm môi trường nước Khái niệm: Ô nhiễm môi trường nước thay đổi tính chất, thành phần chất lượng nước vượt tiêu chuẩn cho phép, không đáp ứng mục đích sử dụng khác, có ảnh hưởng xấu tới hoạt động sống người sinh vật Nguyên nhân: Theo chất: Do hoạt động tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, bão, lũ lụt, gió, hoạt động địa chất tự nhiên: núi lửa, sóng thần Do hoạt động nhân tạo: Quá trình thải chất ô nhiễm hoạt động sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông Theo đặc điểm quản lý nguồn: (xem lại) Nguồn điểm: Có khả xác định vị trí, đặc điểm lưu lượng Nguồn không điểm: Không xác định vị trí đặc điểm lưu lượng nguồn Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước: Nhóm 1: Các ion vô hòa tan nước: NO 2-, NO3-, NH4+, PO43-, Cl-, SO42-, As, Pb, Cd, Hg Amoni(NH4+): Thường có mặt nước thông qua trình chuyển hóa nông nghiệp,công nghiệp tự khử trùng Cloramin, phân hủy chất hữu Ảnh hưởng: Tới môi trường: Gây tượng phú dưỡng Sản phẩm trình phân hủy NH4+ NO2- nên tính độc thể qua NO2- Tới người: Gây tình trạng thiếu máu,xanh da Đối với trẻ em sáu tháng tuổi,có thể làm chậm phát triển,gây bệnh đường hô hấp Đối với người lớn,nitrit kết hợp với axit amin thực phẩm làm thành họ chất nitrosamine-có thể gây tổn thương di truyền tế bào(nguyên nhân gây bệnh ung thư) • Nitrat(NO3-) sản phẩm cuối phân hủy chất chứa nitơ có chất thải người động vật.Trong tự nhiên nồng độ nitrat thường nhỏ 5mg/l  Ảnh hưởng: + Tới môi trường:Nồng độ Nitrat cao làm ô nhiễm nguồn nước,từ ảnh hưởng tới chất lượng nước sinh hoạt nguy hại cho nuôi trồng thủy sản + Tới người:Trẻ em uống nước chứa nhiều Nitrat mắc hội chứng Metheoglobin(Hội chứng “trẻ xanh xao”) • Sunfat(SO42-) : Có nguồn nước tự nhiên, đặc biệt nước biển ( trình ngập mặn) nước phèn có nồng độ Sunfat cao  Ảnh hưởng: + Tới môi trường:Sunfat ion dễ điện li nước bị vi sinh vật chuyển hóa thành Sunfit axit sulfulric gây ăn mòn đường ống bê tông nồng độ cao,sunfat gây hại cho trồng Tạo khí H 2S gây mùi hôi thối, kết tủa đen • Clorua (Cl-):Là ion quan trọng nước nước thải, thành phần chứa nước biển  Ảnh hưởng: + Tới môi trường:Nước có nồng độ clorua cao có khả ăn mòn kim loại,gây hại cho trồng,giảm tuổi thọ công trình bê tông, giao thông vận tải + Tới người:Nhìn chung clorua không gây nguy hại cho người,nhưng clorua gây vị mặn nước nhiều ảnh hưởng đến mục đích sử dụng sinh hoạt • Photphat(PO43-):là chất dinh dưỡng cần cho phát triển thực vật thủy sinh.Nồng độ Photphat nước không ô nhiễm thường nhỏ 0,01 mg/l Là thành phần phân lân trình sản xuất nông nghiệp, nước thải sinh hoạt (Chất tẩy rửa chứa 1/3 photphat)  Ảnh hưởng: + Tới môi trường: Nước sông bị ô nhiễm nước thải công nghiệp,nước thải đô thị nước tràn từ ruộng đồng nhiều loại phân bón…gây tượng Phú dưỡng,làm nhiều sinh vật nước chết + Tới người:gây bệnh xương • Kim loại nặng(pb(Chì),Cd,Hg,As,Mg…):thường có nguồn gốc từ nguồn nước thải công nghiệp, nông nghiệp,hoặc tự nhiên.Hàm lượng kim loại nặng nước phụ thuôc vào cấu trúc địa tầng chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước sử dụng  Ảnh hưởng: + Tới môi trường: Làm ô nhiễm nước mặt,nước mặt ngấm vào nước ngầm đất số thành phần môi trường lien quan khác, làm ô nhiễm tài nguyên nước; Kim loại nặng nước nhiều gây độc cho môi trường sống đông vật thủy sinh thực vật, ảnh hưởng trực tiếp lên thể sinh vật + Tới người: Kim loại nặng tích lũy chuỗi thức ăn thâm nhập gây ảnh hưởng tới sức khỏe người  As:gây hại cho da,hệ thống tim mạch thâm chí ung thư sau 3-5 năm 10 Pb:-Trẻ em:chậm phát triển trí tuệ,thể chất tinh thần -Người lớn:gây hại thận,tim mạch nội tạng  Cd:-Ngắn hạn gây tiêu chảy,tổn thương gan -Lâu dài gây bệnh thận tim mạch,nội tạng  Cr:Gây dị ứng,mẩn ngứa  Mn:chuyển màu nước sang nâu đen,gây cặn đen,gây vị Tanh - Nhóm 2: Các hợp chất hữu • Các hợp chất hữu dễ phân hủy: Cacbonhydrat,protein,chất béo…đây chất phổ biến gây ô nhiễm môi trường nước,có nguồn gốc từ nước thải khu dân cư khu công nghiệp chế biến thực phẩm  Ảnh hưởng: + Tới môi trường:Các hợp chất hữu cư dễ phân hủy tạo CO nước,làm tăng nồng độ CO2 nước + Tới người: Ảnh hướng tới sức khỏe người  • Các chất hữu bền vững(POPs): POP hợp chất hóa học có nguồn gốc từ cacbon,thường có nguồn gốc từ nước thải công nghiệp nguồn nước chảy tràn qua vùng nông nghiệp,lâm nghiệp có sử dụng nhiều thuốc trừ sâu  Ảnh hưởng: + Tới môi trường: POP có khả tích lũy sinh học cao,khó phân hủy có khả phát tán,di chuyển xa phạm vi hàng trăm Km,gây hại cho môi sinh,gây độc cho môi trường nước.Gây ảnh hưởng trực tiếp tới sống sinh vật nước + Tới người:POP nguyên nhân trực tiếp gây nên bệnh ung thư, bệnh da, ảnh hưởng có hại khả sinh sản,tác động đến nhiều hệ, phát triển, hệ thần kinh,phá hoại tuyến nội tiết hệ miễn dịch Phân loại: + Nhóm HC phenol +Nhóm hóa chất BVTV +Nhóm hợp chất đioxin +Nhóm HC PCBs +Nhóm HC PAHs - Nhóm 3: vi sinh vật, vi khuẩn ecoli, virut… d Nguồn gốc phát sinh số tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước 11 *Nhóm 1: Các ion vô hòa tan nước: NO¬¬2-, NO3-, NH4+, PO43-, Cl-, SO42-, As, Pb, Cd, Hg - Nhóm 2: Các hợp chất hữu • Các hợp chất hữu dễ phân hủy:Cacbonhydrat,protein,chất béo…đây chất phổ biến gây ô nhiễm môi trường nước,có nguồn gốc từ nước thải khu dân cư khu công nghiệp chế biến thực phẩm • Các chất hữu bền vững: POP hợp chất hóa học có nguồn gốc từ cacbon,thường có nguồn gốc từ nước thải công nghiệp nguồn nước chảy tràn qua vùng nông nghiệp,lâm nghiệp có sử dụng nhiều thuốc trừ sâu - Nhóm 3: vi sinh vật Phú dưỡng môi trường nước II - Hiện tượng phú dưỡng tượng nồng độ chất dinh dưỡng đặc biệt Nitơ photpho tăng cao làm thừa chất dinh dưỡng tạo điều kiện cho rong, tảo phát triển mạnh Khi chúng chết, xác phân hủy nước làm giảm lượng Oxi nước ảnh hưởng đến vi sinh vật sống nước, nước có màu đục, mùi hôi khó chịu - Nguyên Nhân: Do thâm nhập lượng lớn N, P • Nước thải sinh hoạt từ khu dân cư thải trực tiếp hồ, kênh • Môi trường hồ tương tác hai chiều, đóng kín nên khả làm nước giảm • Trong nông nghiệp sử dụng phân bón có hàm lượng dinh dưỡng( N, P) cao - Ảnh hưởng: • Tới môi trường: + Tảo nở hoa, phát triển mạnh sau chết tiêu thụ oxi nước, khiến cho hàm lượng DO giảm, dẫn tới sinh vật nước chết + Gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng + Sự phân hủy xác sinh vật bốc mùi gây ô nhiễm môi trường không khí • Tới người: Sự phân hủy chất hữu xác động thực vật nước gây mùi khó chịu:NH3,H2S Ảnh hưởng tới sức khỏe người III Khả tự làm nước Khái niệm: 12 - - - - - Khả tự làm nước khả tự loại bỏ chất ô nhiễm phục hồi lại trạng thái trước lúc ô nhiễm Hiện tượng tự làm nước tự nhiên có chất ô nhiễm thải vào nước diễn nhiều trình lý, hóa, sinh học để tái lập lại trạng thái tương tự ban đầu a Các trình xảy nước tự làm Quá trình vật lý : lắng đọng chất vô hữu xuống đáy Quá trình hóa học: hấp thụ kim loại nặng chất vẩn hữu Quá trình sinh học: vô hóa chất hữu không bền vững, tăng hàm lượng oxi hòa tan quang hợp tảo thủy sinh, hủy diệt vi khuẩn hoại sinh gây bệnh b Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tự làm nước Nồng độ oxy hòa tan: Nồng độ oxy hòa tan lớn (điều kiện kị khí) hoạt động nhóm VSV háo khí đẩy mảnh, trình phân hủy chất hữu diễn nhanh tạo sản phẩm cuối độc hại Loại số lượng vi sinh vật tham gia: Các vi sinh vật đóng vai trò phân hủy chất trình làm nước Các đặc tính vật lý dòng chảy: lưu tốc, lưu lượng, độ sâu, mặt cắt ngang, đặc tính đáy(sỏi, cuội, cát ) đặc tính yếu tố ảnh hưởng tới hòa tan oxy vào nước ảnh hưởng đến khả tự làm nguồn nước Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới tốc độ tự làm nước Nhiệt độ cao tốc độ phân hủy nhanh, độ hòa tan oxy giảm Loại lượng chất ô nhiễm nước thải Loại chất hữu cơ: Tốc độ làm nước phụ thuộc vào tính chất chất hữu - Các chất độc: Sự có mặt chất độ (kim loại nặng, phenol ) gây cản trở cho trình tự làm sạch, chúng tiêu diệt vi sinh vật ngăn cản phát triển vi sinh vật - Các điều kiện thời tiết, khí hậu, ánh sáng mặt trời, gió IV Quá trình chuyển hóa số hợp chất môi trường nước a Quá trình chuyển hóa hợp chất nitơ Cố định nito Nitrat hóa Khử nitrat Đề nitrat hóa b Quá trình chuyển hóa số hợp chất lưu huỳnh Khử sunfat Oxi hóa sunfua Quá trình phân hủy hợp chất hữu chứa S V Đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước a Các khái niệm liên quan – thông tư 02-2007 Khả tiếp nhận nước thải nguồn nước khả nguồn nước tiếp nhận thêm tải lượng ô nhiễm định mà bảo đảm nồng - 13 độ chất ô nhiễm nguồn nước không vượt giá trị giới hạn quy định quy chuẩn tiêu chuẩn chất lượng nước cho mục đích sử dụng nguồn nước tiếp nhận Mục tiêu chất lượng nước mức độ chất lượng nước nguồn nước tiếp nhận cần phải trì để bảo đảm mục đích sử dụng nguồn nước tiếp nhận Tải trọng ô nhiễm khối lượng chất ô nhiễm có nước thải nguồn nước đơn vị thời gian xác định Tải lượng ô nhiễm tối đa khối lượng lớn chất ô nhiễm có nguồn nước tiếp nhận mà không làm ảnh hưởng đến khả đáp ứng mục tiêu chất lượng nước nguồn nước tiếp nhận Hệ số an toàn hệ số dùng để bảo đảm mục tiêu chất lượng nước nguồn nước tiếp nhận việc sử dụng nước hạ lưu đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước mà nhiều yếu tố tác động không chắn trình tính toán b Quy trình đánh giá - Trình tự đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước Đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước đoạn sông có điểm xả nước thải thực theo trình tự sau: đánh giá sơ đánh giá chi tiết Đánh giá sơ Đánh giá chi tiết - Phương pháp đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước • Đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước phải xem xét, tính toán tổng thể trình diễn dòng chảy: trình gia nhập dòng chảy chất; trình truyền tải chất; trình biến đổi chất • Phương pháp bảo toàn khối lượng Khả tiếp nhận nước thải nguồn nước chất ô nhiễm đánh giá tính toán theo phương trình đây: Khả tiếp nhận nguồn nước đối ≈ với chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm tối đa chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm sẵn có nguồn nước chất ô nhiễm Tính toán tải lượng ô nhiễm tối đa chất ô nhiễm Tải lượng tối đa chất ô nhiễm mà nguồn nước tiếp nhận chất ô nhiễm cụ thể tính theo công thức: 14 Ltđ = (Qs + Qt) * Ctc * 86,4; Trong đó: Ltđ (kg/ngày) tải lượng ô nhiễm tối đa nguồn nước chất ô nhiễm xem xét; Qs(m3/s) lưu lượng dòng chảy tức thời nhỏ đoạn sông cần đánh giá trước tiếp nhận nước thải, (m 3/s), xác định theo hướng dẫn điểm 3.1 Phụ lục 3; Qt(m3/s) lưu lượng nước thải lớn nhất, xác định theo hướng dẫn điểm 3.2 Phụ lục 3; Ctc (mg/l) giá trị giới hạn nồng độ chất ô nhiễm xem xét quy định quy chuẩn, tiêu chuẩn chất lượng nước để bảo đảm mục đích sử dụng nguồn nước đánh giá, theo hướng dẫn điểm 3.2 Phụ lục 3; 86,4 hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ (m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày) Tính toán tải lượng ô nhiễm có sẵn nguồn nước tiếp nhận Tải lượng ô nhiễm có sẵn nguồn nước tiếp nhận chất ô nhiễm cụ thể tính theo công thức: Ln = Qs * Cs * 86,4 Trong đó: Ln(kg/ngày) tải lượng ô nhiễm có sẵn nguồn nước tiếp nhận; Qs(m3/s) lưu lượng dòng chảy tức thời nhỏ đoạn sông cần đánh giá trước tiếp nhận nước thải, xác định theo hướng dẫn điểm 3.1 Phụ lục 3; Cs(mg/l) giá trị nồng độ cực đại chất ô nhiễm nguồn nước trước tiếp nhận nước thải, xác định theo hướng dẫn điểm 3.1 Phụ lục 3; 86,4 hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ (m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày) Tính toán tải lượng ô nhiễm chất ô nhiễm đưa vào nguồn nước tiếp nhận Tải lượng ô nhiễm chất ô nhiễm cụ thể từ nguồn xả thải đưa vào nguồn nước tiếp nhận tính theo công thức: Lt = Qt * Ct * 86,4 Trong đó: Lt(kg/ngày) tải lượng chất ô nhiễm nguồn thải; Qt(m3/s) lưu lượng nước thải lớn nhất, xác định theo hướng dẫn điểm 3.2 Phụ lục 3; Ct(mg/l) giá trị nồng độ cực đại chất ô nhiễm nước thải, xác định theo hướng dẫn điểm 3.2 Phụ lục 3; Tính toán khả tiếp nhận nước thải 15 Khả tiếp nhận tải lượng ô nhiễm nguồn nước chất ô nhiễm cụ thể từ điểm xả thải đơn lẻ tính theo công thức: Ltn = (Ltđ - Ln - Lt) * Fs Trong đó: Ltn(kg/ngày) khả tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm nguồn nước; Ltđđược xác định điểm 5.1 Phụ lục 3; Lnđược xác định điểm 5.2 Phụ lục 3; Lt xác định điểm 5.3 Phụ lục 3; Fs hệ số an toàn, giá trị hệ số xác định theo hướng dẫn mục Phụ lục Nếu giá trị Ltn lớn (>) nguồn nước khả tiếp nhận chất ô nhiễm Ngược lại, giá trị L tn nhỏ (≤) có nghĩa nguồn nước không khả tiếp nhận chất ô nhiễm Vấn đề 3: Môi trường đất I Keo đất tính chất keo đất Khái niệm: Keo đất hạt có kích thước nhỏ thành phần giới đất ([...]... thì quá trình yếm khí tạo khí độc cho đất CH4, H2S • Các loại hóa chất bảo vệ thực vật: thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ là nguyên nhân thoái hóa đất 3 Tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất bao gồm 3 tác nhân: Lý, hóa, sinh - Tác nhân hóa học: • Do phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật trong quá trình sản xuất nông nghiệp: Sử dụng phân bón hóa học quá nhiều sẽ làm chua đất, gây ảnh hưởng tới sự sinh trưởng... của vi sinh vật - Các điều kiện thời tiết, khí hậu, ánh sáng mặt trời, gió IV Quá trình chuyển hóa một số hợp chất trong môi trường nước a Quá trình chuyển hóa các hợp chất của nitơ 1 Cố định nito 2 Nitrat hóa 3 Khử nitrat 4 Đề nitrat hóa b Quá trình chuyển hóa một số hợp chất của lưu huỳnh 1 Khử sunfat 2 Oxi hóa sunfua 3 Quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ chứa S V Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải... dạng sinh học • Gia tăng sự cố môi trường như sạt lở đất Biện pháp khắc phục: • Trong lâm nghiệp: Trồng rừng, gia tăng diện tích che phủ • Trong nông nghiệp:canh tác xen canh tăng vụ, trồng cây theo đường đồng mức, cày bừa ngang dốc • Các công trình hạn chế xói mòn đất:ruộng bậc thang,thềm cây ăn quả,thêm sử dụng linh hoạt,để canh tác thích hợp • Biện pháp hóa học: các chết kết dính hóa học( phụ phẩm... trực tiếp ra hồ, kênh • Môi trường hồ không có sự tương tác hai chiều, đóng kín nên khả năng sự làm sạch của nước giảm • Trong nông nghiệp sử dụng phân bón có hàm lượng dinh dưỡng( N, P) cao - Ảnh hưởng: • Tới môi trường: + Tảo nở hoa, phát triển mạnh sau đó chết sẽ tiêu thụ oxi trong nước, khiến cho hàm lượng DO giảm, dẫn tới các sinh vật trong nước sẽ chết + Gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng... có các chất ô nhiễm thải vào trong nước diễn ra nhiều quá trình lý, hóa, sinh học để tái lập lại trạng thái tương tự như ban đầu a Các quá trình xảy ra khi nước tự làm sạch Quá trình vật lý : lắng đọng các chất vô cơ và hữu cơ xuống đáy Quá trình hóa học: hấp thụ các kim loại nặng bởi các chất vẩn hữu cơ Quá trình sinh học: vô cơ hóa các chất hữu cơ không bền vững, tăng hàm lượng oxi hòa tan do quang... béo…đây là các chất phổ biến nhất gây ô nhiễm môi trường nước,có nguồn gốc từ nước thải ở các khu dân cư và khu công nghiệp chế biến thực phẩm  Ảnh hưởng: + Tới môi trường: Các hợp chất hữu cư dễ phân hủy sẽ tạo ra CO 2 và nước,làm tăng nồng độ CO2 trong nước + Tới con người: Ảnh hướng tới sức khỏe con người  • Các chất hữu cơ bền vững(POPs): POP là hợp chất hóa học có nguồn gốc từ cacbon,thường có nguồn... công nghiệp và nguồn nước chảy tràn qua các vùng nông nghiệp,lâm nghiệp có sử dụng nhiều thuốc trừ sâu  Ảnh hưởng: + Tới môi trường: POP có khả năng tích lũy sinh học cao,khó phân hủy và có khả năng phát tán,di chuyển xa trong phạm vi hàng trăm Km,gây hại cho môi sinh,gây độc cho môi trường nước.Gây ảnh hưởng trực tiếp tới sự sống của sinh vật nước + Tới con người:POP là nguyên nhân trực tiếp gây nên... phổ biến nhất gây ô nhiễm môi trường nước,có nguồn gốc từ nước thải ở các khu dân cư và khu công nghiệp chế biến thực phẩm • Các chất hữu cơ bền vững: POP là hợp chất hóa học có nguồn gốc từ cacbon,thường có nguồn gốc từ nước thải công nghiệp và nguồn nước chảy tràn qua các vùng nông nghiệp,lâm nghiệp có sử dụng nhiều thuốc trừ sâu - Nhóm 3: vi sinh vật Phú dưỡng trong môi trường nước II - Hiện tượng... của cây trồng • Do chất thải công nghiệp và chất thải sinh hoạt • Do sự cố tràn dầu: vết dầu loang lổ gây chết rừng ngập mặn • Do chiến tranh: mảnh vụn vỡ bom đạn và chất hóa học kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường đất - Tác nhân sinh học: - II 17 • III - Do đổ bỏ chất thải mất vệ sinh, sử dụng phân bắc tươi, bón trực tiếp bùn thải sinh hoạt tạo điều kiện cho vi khuẩn và vi sinh vật có hại phát triển... tạo ra 1 màng nước bao quanh, gọi là màng nước thủy hóa hay là hydrat hóa Nếu hạt keo chỉ tạo quanh nó 1 màng nước mỏng thì gọi là keo kị nước, nếu màng nước dày thì gọi là keo ưa nước - Keo đất có tính ngưng tụ và phân tán Ô nhiễm môi trường đất 1 Khái niệm: Ô nhiễm đất được hiểu là sự có mặt của các vật thể lạ trong đất làm thay đổi đặc tính lý hóa của đất gây ảnh hưởng xấu tới sự sinh trưởng và ... loại hóa chất bảo vệ thực vật: thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ nguyên nhân thoái hóa đất Tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất bao gồm tác nhân: Lý, hóa, sinh - Tác nhân hóa học: • Do phân bón hóa học. .. chuyển hóa số hợp chất môi trường nước a Quá trình chuyển hóa hợp chất nitơ Cố định nito Nitrat hóa Khử nitrat Đề nitrat hóa b Quá trình chuyển hóa số hợp chất lưu huỳnh Khử sunfat Oxi hóa sunfua... l = 107,221 ppb => 200μg/m3 NO3 = 107,221 ppb Vấn đề 2: Môi trường nước I • • • • •  + + Ô nhiễm môi trường nước Khái niệm: Ô nhiễm môi trường nước thay đổi tính chất, thành phần chất lượng nước