Vấn đề 1: MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ. I. Ô nhiễm môi trường không khí. 1.Khái niệm: Ô nhiễm môi trường không khí là hiện tượng không khí sạch thay đổi thành phần tính chất do bất cứ nguyên nhân nào, có nguy cơ gây tác hại tới thực vật, động vật, đến môi trường xung quanh, đến sức khỏe con người. 2. Tác nhân gây ô nhiễm không khí: Các hợp chất chứa lưu huỳnh (S). Cacbonmonoxit (CO). Các hợp chất chứa nitơ Các hidrocacbon. Các loại bụi. 3. Nguồn gốc phát sinh của một số tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí. STT Tên Nguồn gốc tự nhiên Nguồn gốc nhân tạo 1 NOx Do sấm sét tạo ra, hoạt động của vi sinh vật trong đất,phản ứng giữa N2, O2, O3 trong khí quyển... Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch có chứa Nitơ ở nhiệt độ cao... 2 SO2 Do cháy rừng, hoạt động phun trào của núi lửa, quá trình phân hủy chất hữu cơ, xác động vật của vi sinh vật... Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, phân hủy và đốt cháy các chất hữu cơ, Phát sinh từ quá trình khai thác than đá dầu mỏ và hoạt động giao thông 3 CH4 Trong bùn ao do phân hủy xác sinh vật trong môi trường hiếm khí Quá trình chế biến dầu mỏ, chưng cất khí than đá, Khí thải từ các hố chôn lấp... 4 CO Là sản phẩm trung gian của quá trình oxi hóa methan bởi gốc hidroxy Đốt cháy Metan do thiếu oxy, hoạt động giao thông vận tải... 5 CO2 Do cháy rừng tự nhiên, phát sinh từ đại dương, từ núi lửa phun trào, do VSV phân hủy tạo ra, có trong thành phần của không khí sạch Quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng và sự phân hủy sinh học CO +O2 = CO2 C6H12O6 CO2 +C2H5OH 6 Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) Do sinh dưỡng, phân hủy bởi vsv, cháy rừng và khí thiên nhiên, Sự đốt cháy ko hoàn toàn của các nhiên liệu hóa thạch, sự bốc hơi của các nhiên liệu lỏng, dung môi trong quá trinh bảo quản, sử dụng, giao thông vận tải... 7 Bụi Gió, lốc, bão tố, Núi lửa, cháy rừng... Hoạt động công nghiệp, khai khoáng, giao thông vận tải, đốt nhiên liệu hóa thạch, nông nghiệp và các hoạt động khác... II. Một số hiện tượng xảy ra ô nhiễm môi trường không khí. 1. Mưa axit. a) Khái niệm: Mưa axít là hiện tượng mưa mà nước mưa có độ pH dưới 5,6. b) Nguồn gốc Tự nhiên: từ hoạt động núi lửa, cháy rừng hoặc sấm sét khi khí SO2 và NO2¬¬¬ kết hợp với hơi nước trong khí quyển
1 I MƠN 2: HĨA HỌC MƠI TRƯỜNG Vấn đề 1: MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ Ơ nhiễm mơi trường khơng khí 1.Khái niệm: Ơ nhiễm mơi trường khơng khí tượng khơng khí thay đổi thành phần tính chất ngun nhân nào, có nguy gây tác hại tới thực vật, động vật, đến môi trường xung quanh, đến sức khỏe người Tác nhân gây nhiễm khơng khí: - Các hợp chất chứa lưu huỳnh (S) - Cacbonmonoxit (CO) - Các hợp chất chứa nitơ - Các hidrocacbon - Các loại bụi Nguồn gốc phát sinh số tác nhân gây nhiễm mơi trường khơng khí STT Tên NOx SO2 CH4 CO Nguồn gốc tự nhiên Do sấm sét tạo ra, hoạt động vi sinh vật đất,phản ứng N2, O2, O3 khí Do cháy rừng, hoạt động phun trào núi lửa, trình phân hủy chất hữu cơ, xác động vật vi sinh vật Nguồn gốc nhân tạo Q trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch có chứa Nitơ nhiệt độ cao Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, phân hủy đốt cháy chất hữu cơ, Phát sinh từ trình khai thác than đá dầu mỏ hoạt động giao thơng Trong bùn ao phân Q trình chế biến dầu hủy xác sinh vật mỏ, chưng cất khí than mơi trường khí đá, Khí thải từ hố chôn lấp Là sản phẩm trung gian Đốt cháy Metan thiếu 2 CO2 II a) b) - c) trình oxi hóa methan gốc hidroxy Do cháy rừng tự nhiên, phát sinh từ đại dương, từ núi lửa phun trào, VSV phân hủy tạo ra, có thành phần khơng khí Các hợp Do sinh dưỡng, phân chất hữu hủy vsv, cháy rừng dễ bay khí thiên nhiên, (VOCs) oxy, hoạt động giao thơng vận tải Q trình đốt nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng phân hủy sinh học CO +O2 = CO2 C6H12O6 CO2 +C2H5OH Sự đốt cháy ko hồn tồn nhiên liệu hóa thạch, bốc nhiên liệu lỏng, dung môi trinh bảo quản, sử dụng, giao thông vận tải Bụi Gió, lốc, bão tố, Núi Hoạt động cơng nghiệp, lửa, cháy rừng khai khống, giao thơng vận tải, đốt nhiên liệu hóa thạch, nơng nghiệp hoạt động khác Một số tượng xảy nhiễm mơi trường khơng khí Mưa axit Khái niệm: Mưa axít tượng mưa mà nước mưa có độ pH 5,6 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 SO 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 Cơ chế: - - • - - Trong thành phần chất đốt tự nhiên như: than đá dầu mỏ có chứa lượng lớn lưu huỳnh, cịn khơng khí lại chứa nhiều nitơ Q trình đốt sản sinh khí độc hại :lưu huỳnh đioxit (SO 2) nitơ đioxit (NO2) Các khí hịa tan với nước khơng khí tạo thành axit sunfuric (H2SO4) axit nitric(HNO3) 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- = HOSO2Phản ứng hợp chất gốc HOSO 2- 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 cơng trình xây dựng, làm lở lt bề mặt đá cơng 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 cơng 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 NOx 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 mơi trường Sương khói quang hóa a) Khái Niệm:Là sản phẩm phản ứng oxit nitõ hợp chất dễ bay hõi VOCs dýới tác ðộng ánh sáng mặt trời ðể hình thành nên vật chất nhý 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 ,… • • • • e) • • • c) Cơ chế: Các phản ứng tạo tác nhân oxi hóa NO2 + hv → NO + O - Nguyên tử oxy giải phóng phản ứng với phân tử O để tạo ozon O + O2 + M → O3 + M - ozon sinh phản ứng với phân tử NO để tái sản sinh NO 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 mơ 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 Biện pháp khắc phục Giảm phát thải khí nhà kính sản xuất công nghiệp sinh hoạt: Giảm đốt nhiên liệu hố 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 thơng: Giảm lượng khí thải từ động cách hồn 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 cơng nghiệp a) Khái niệm:Sương khói cơng 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) Ngun nhân: - Khí thải 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 d) Thành phần bản: SO2, H2SO4 sương mù d) Hậu quả: - Gây vấn đề sức khỏe như: hen suyễn, ho, tức ngực, làm giảm chức phổi - Có hại cho trồng e) Biện pháp khắc phục: - Cần hạn chế lượng khí thải từ khu cơng 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 • • • • • • • • - - - 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 lỗng b) Ngun 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 khơng 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 mịn tầng ozon, tác nhân phá hủy tầng ơzơn Mặt khác, lốc xốy 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 hố: 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 + H2O 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 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 thơng qua làm cho khí nóng lên b) Ngun nhân: - Khí CO2 (carbon dioxit): Là chất khí gây hiệu ứng nhà kính nhiều nhất.Khi nồng độ CO2 khí tăng lên gấp đơi nhiệt độ trái đất tăng lên khoảng 300C - Khí CFC (CFC – cloro floro carbon) - Khí CH4 (metan) 9 - 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 mịn chất gây nhễm chung - Khí NO, N2O, NO2 c) Cơ chế: Bức xạ sóng ngắn xun qua khí đến bề mặt Trái Đất, mặt đất hấp thụ chuyển lượng ánh sáng thành nhiệt năng, đốt nóng lớp khơng 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 mịn, hạn hán nặng, mùa đơng ấm, mùa hè khô - Nhiệt độ trung bình tồn 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 CO2trong trình quang hợp) nhằm làm giảm lượng khí CO bầu khí Một số cơng thức chuyển đổi đơn vị 10 10 ví dụ 1: Đổi 35 ppm CO => μg/m3 P = atm n= t = 25oC + 273 = 298oK 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 10 14 II - • • • • 14 Ảnh hưởng: + Tới mơi 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 Nhóm 3: vi sinh vật Phú dưỡng môi trường nước 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 khó chịu Ngun Nhân: Nước thải sinh hoạt từ khu dân cư thải trực tiếp hồ, kênh Mơi trường hồ khơng có tương tác hai chiều, đóng kín nên khả làm nước giảm Trong nơng 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 nhiễm mơi trường khơng khí 14 15 • III - a - b - - - 15 Tới người: Sự phân hủy chất hữu xác động thực vật nước gây mùi khó chịu:NH 3,H2S Ảnh hưởng tới sức khỏe người Khả tự làm nước Khái niệm: 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 q trình lý, hóa, sinh học để tái lập lại trạng thái tương tự ban đầu Các trình xảy nước tự làm Quá trình vật lý : lắng đọng chất vô hữu xuống đáy Q trình hóa học: hấp thụ kim loại nặng chất vẩn hữu Quá trình sinh học: vơ hóa chất hữu khơng bền vững, tăng hàm lượng oxi hịa tan quang hợp tảo thủy sinh, hủy diệt vi khuẩn hoại sinh gây bệnh 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, q 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 trị phân hủy chất q trình làm nước Các đặc tính vật lý dịng 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 15 16 IV a • • 16 Các điều kiện thời tiết, khí hậu, ánh sáng mặt trời, gió Q trình chuyển hóa số hợp chất mơi trường nước Q trình chuyển hóa hợp chất nitơ Q trình amon hóa:Là q trình oxy hóa hợp chất hữu nito acid amin, protein, ure thành nito vơ cơ, CO2 nước Amon hóa Ure: CO(NH2)2 +2H2O = (NH4)2CO3 (giai đoạn 1) (NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O (giai đoạn 2) Amon hóa protein: Protein thành phần quan trọng tế bào sinh vật 15-17% N Protein Axit amin R CH-COOH +H2O R-CH 2-COOH +CO2 +NH3 NH2 - b - V OH Thực vật hấp thụ R-CH(NH2)COOH = R-CHCOOH +NH3 R-CH(NH2)COOH +H2O = R-CH2OH-COOH +CO2 +NH3 R-CH(NH2)COOH +1/2 O2 = R-CO-COOH+ NH3 R-CH(NH2)COOH +O2 = R-COOH +NH3 +CO2 R-CH(NH2)COOH +H2O = R-CO-COOH +NH3 +2H2 Q trình Nitrat hóa (sinh NO3-) Sau q trình amon hóa NH3 sinh phần thực vật hấp thụ, hòa tan nước, phần bị nitrat hóa giai đoạn: 2NH4+ +3O2 VK=> 2NO2- +4H+ +2H2O +E NO2- +1/2O2 VK=> NO3- +E Quá trình cố định nito phân tử 3(CH2O) +2N2 +3H2O +4H+ vk -> 3CO2 +4NH4+ Q trình chuyển hóa số hợp chất lưu huỳnh Lưu huỳnh bị vi khuẩn yếm khí khử: H2SO4 H2S + 2O2 6CO2 +12H2S C6H12O6 +6H2O +12S 6CO2 +12H2S +3H2O C6H12O6 +6H2O +3SO42- +6H+ Đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước a Các khái niệm liên quan – thông tư 02-2007 16 17 - • • 17 Khả tiếp nhận nước thải nguồn nước khả nguồn nước tiếp nhận thêm tải lượng ô nhiễm định mà bảo đảm nồng 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 nhiễm có nước thải nguồn nước đơn vị thời gian xác định Tải lượng ô nhiễm tối đa khối lượng lớn chất 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 khơng chắn q trình tính tốn 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 sơng 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 tốn tổng thể q trình diễn dịng chảy: q trình gia nhập dịng 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 tốn theo phương trình đây: 17 18 18 Khả tiếp nhận nguồn nước ≈ chất ô nhiễm Tải lượng ô nhiễm tối đa chất ô nhiễm Tải lượng nhiễm sẵn có nguồn nước chất nhiễm Tính tốn tải lượng nhiễm tối đa chất ô nhiễm Tải lượng tối đa chất ô nhiễm mà nguồn nước tiếp nhận chất nhiễm cụ thể tính theo cơng thức: Ltđ = (Qs + Qt) * Ctc * 86,4; Trong đó: Ltđ (kg/ngày) tải lượng 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, (m3/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 (m 3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày) Tính tốn tải lượng nhiễm có sẵn nguồn nước tiếp nhận Tải lượng nhiễm có sẵn nguồn nước tiếp nhận chất ô nhiễm cụ thể tính theo cơng thức: Ln = Qs * Cs * 86,4 Trong đó: Ln(kg/ngày) tải lượng ô nhiễm có sẵn nguồn nước tiếp nhận; 18 19 19 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 ngun từ (m 3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày) Tính tốn 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 cơng 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 tốn khả tiếp nhận nước thải 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 19 20 20 Nếu giá trị Ltn lớn (>) nguồn nước cịn khả tiếp nhận chất ô nhiễm Ngược lại, giá trị L tn nhỏ (≤) có nghĩa nguồn nước khơng cịn khả tiếp nhận chất nhiễm I • • • • • - Vấn đề 3: Môi trường đất Keo đất tính chất keo đất Khái niệm: Keo đất hạt có kích thước nhỏ thành phần giới đất (