Nước có tầm quan trọng đặc biệt trong đời sống của sinh vật và vòng tuần hoàn của hệ sinh thái. Tuy nhiên tài nguyên nước đang bị suy thoái nhanh chóng. Trong nước đã xuất hiện nhiều chất độc, lạ. Loại chất độc và quá trình nhiễm độc vào môi trường nước rất đa dạng. Trong khuôn khổ bài báo cáo này nhóm 1 xin trình bày vấn đề: các quá trình nhiễm dầu trong nước. II. Nguồn phát thải và tác hại của dầu 1. Nguồn phát thải dầu Nhà máy tinh luyện dầu Nhà máy sản xuất hóa chất Trạm xăng dầu Sự cố tràn dầu Giao thông vận tải thủy Khai thác dầu khí trên biển 2. Tác hại của dầu a. Đặc điểm của dầu Thành phần hóa học phức tạp Độc tính cao, tương đối bền vững trong nước,rất ít tan trong nước. Trong dầu thô có chứa một số chất như S, N, kim loại nặng b. Tác hại của dầu Dầu gây ô nhiễm môi trường biển, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hệ sinh thái. Đặc biệt là hệ sinh thái rừng ngập mặn, cỏ biển, vùng triều bãi cát, đầm phá và các rạn san hô. Ô nhiễm dầu làm giảm khả năng sức chống đỡ, tính linh hoạt và khả năng khôi phục của các hệ sinh thái. Hàm lượng dầu trong nước tăng cao, các màng dầu làm giảm khả năng trao đổi ôxy giữa không khí và nước, làm giảm oxy trong nước, làm cán cân điều hòa oxy trong hệ sinh thái bị đảo lộn. Dầu lắng ở đáy sông có hại cho các sinh vật đáy
Các trình nhiễm dầu môi trường nước I Đặt vấn đề Nước có tầm quan trọng đặc biệt đời sống sinh vật vòng tuần hoàn hệ sinh thái Tuy nhiên tài nguyên nước bị suy thoái nhanh chóng Trong nước xuất nhiều chất độc, lạ Loại chất độc trình nhiễm độc vào môi trường nước đa dạng Trong khuôn khổ báo cáo nhóm xin trình bày vấn đề: trình nhiễm dầu nước II III Nguồn phát thải tác hại dầu Nguồn phát thải dầu - Nhà máy tinh luyện dầu - Nhà máy sản xuất hóa chất - Trạm xăng dầu - Sự cố tràn dầu - Giao thông vận tải thủy - Khai thác dầu khí biển Tác hại dầu a Đặc điểm dầu - Thành phần hóa học phức tạp - Độc tính cao, tương đối bền vững nước,rất tan nước - Trong dầu thô có chứa số chất S, N, kim loại nặng b Tác hại dầu - Dầu gây ô nhiễm môi trường biển, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái Đặc biệt hệ sinh thái rừng ngập mặn, cỏ biển, vùng triều bãi cát, đầm phá rạn san hô - Ô nhiễm dầu làm giảm khả sức chống đỡ, tính linh hoạt khả khôi phục hệ sinh thái - Hàm lượng dầu nước tăng cao, màng dầu làm giảm khả trao đổi ôxy không khí nước, làm giảm oxy nước, làm cán cân điều hòa oxy hệ sinh thái bị đảo lộn - Dầu lắng đáy sông có hại cho sinh vật đáy - Dầu tích lũy sinh vật thủy sinh qua chuỗi thức ăn lưới thực ăn gây hại đến người Các trình nhiễm độc dầu nước Dầu vào môi trường theo nhiều đường khác Dầu vận chuyển môi trường nước qua vùng nhờ gió, dòng hải hưu, sóng thuỷ triều, chịu ảnh hưởng nhiều trình tự nhiên bay hơi, hoà tan, ôxy hoá, nhũ tương hoá,… qua vi sinh vật biển chất cặn lắng Chính mà thành phần dầu nước thay đổi liên tục Lan rộng - Lan rộng trình chuyển động pha loãng vật lý bề mặt nước Vết loang bề mặt sau vận chuyển nhờ dòng chảy gió - Mức độ lan rộng hay hẹp phụ thuộc vào độ nhớt dầu tràn điều kiện môi trường sức gió, tượng chảy rối, có mặt băng mặt nước - Một vết dầu loang nhận mắt thường lớp dầu dày cần 0,0003 mm ánh lên mặt nước bình lặng - Dầu mỏ loang nhanh mặt nước Chỉ dầu thô có khả loang phủ diện tích 12 km2 mặt nước, gam dầu mỏ gây bẩn nước giọt dầu có khả tạo màng dầu dày 0,001 mm diện tích 20 m2(Theo Kornberg, 1981) - Do tính chất dầu mà ô nhiễm dầu khó kiểm soát gây ảnh hưởng vùng rộng lớn Bay - Song song với trình lan tỏa, dầu bốc - Sự bốc tùy thuộc vào nhiệt độ sôi áp suất riêng phần hydro cacbon dầu mỏ điều kiện bên ngoài: nhiệt độ, sóng, tốc độ gió diện tích tiếp xúc dầu với không khí - Các hydro cacbon có nhiệt độ sôi thấp có tốc độ bay cao điều kiện bình thường thành phần dầu với nhiệt độ sôi thấp 200o C bay vòng 24 - Các sản phẩm nhẹ dầu hỏa, gasolil bay hết vài Các loại dầu thô nhẹ bay khoảng 40%, dầu thô nặng dầu nặng bay hơi, chí không bay - Tốc độ bay giảm dần theo thời gian, làm giảm khối lượng dầu, giảm khả bốc cháy tính độc hại, đồng thời trình bay làm tăng độ nhớt tỉ trọng phần dầu lại, làm cho tốc độ lan toả giảm - Sự bay đóng vai trò quan trọng việc tiêu tán thành phần hydrocacbon nhẹ dễ bay dầu mỏ, thành phần nhanh chóng phát tán vào khí sau dầu bị tràn - Bay yếu tố quan trọng làm giảm thể tích khối dầu tràn môi trường nước Tuy nhiên lại gây ô nhiễm không khí chất phát tán vào không khí bay Khuếch tán - Đây trình xảy xáo trộn nước dầu - Các vệt dầu chịu tác động sóng, gió, dòng chảy tạo thành hạt dầu có kích thước khác nhau, có hạt đủ nhỏ đủ bền trộn tương đối bền vào khối nước - Điều làm diện tích bề mặt hạt dầu tăng lên, kích thích lắng đọng dầu xuống đáy giúp cho khả tiếp xúc hạt dầu với tác nhân oxi hoá, phân huỷ dầu tăng, thúc đẩy trình phân huỷ dầu.Hiện tượng thường xảy nơi sóng vỡ phụ thuộc vào chất dầu, độ dày lớp dầu tình trạng biển - Tại điều kiện thường hạt dầu nhẹ có độ nhớt nhỏ phân tán hết vài ngày, loại có độ nhớt lớn loại nhũ tương dầu nước bị phân tán Hòa tan - Sự hoà tan dầu nước giới hạn thành phần nhẹ - Tốc độ hoà tan phụ thuộc vào thành phần dầu, mức độ lan truyền, nhiệt độ khả khuếch tán dầu - Dầu FO hòa tan nước Dễ hòa tan nước xăng kerosen - Tuy nhiên trường hợp, hàm lượng dầu hòa tan nước không vượt phần triệu tức mg/l - Quá trình hoà tan làm tăng khả phân huỷ sinh học dầu Song yếu tố làm tăng tính độc dầu nước, gây mùi, đầu độc hệ sinh thái động thực vật nước, đặc biệt động vật, dầu thấm trực tiếp từ từ vào thể sinh vật dẫn đến suy giảm chất lượng thực phẩm Nhũ tương hóa - Dầu không tan nước, nhiên tạo nhũ tương bền với nước - Quá trình nhũ tương hóa tức trình tạo thành hạt keo dầu nước nước dầu - Sự nhũ tương hóa phụ thuộc vào tốc độ gió loại dầu - Gió cấp 3, sau 1- tạo nhiều hạt nhũ tương dầu nước - Dầu có độ nhớt cao dễ tạo nhũ tương dầu nước - Nhũ tương hoá làm giảm tốc độ phân hủy phong hoá dầu Nó làm tăng khối lượng chất ô nhiễm làm tăng số việc phải làm để phòng chống ô nhiễm - Có loại nhũ tương: a Nhũ tương dầu nước: - Là hạt nhũ tương có vỏ dầu, nhân nước; hạt dầu ngậm nước làm tăng thể tích khối dầu - lần - Các hạt bền, khó vỡ để tách lại nước Loại keo có độ nhớt rât lớn, khả bám dính cao, gây cản trở cho công tác thu gom, khó làm bờ biển b Nhũ tương nước dầu: Hạt nhũ tương có vỏ nước, nhân dầu - Được tạo hạt dầu có độ nhớt cao tác động lâu sóng biển, loại sóng vỡ Loại keo bền vững dễ tách nước Ôxy hóa - Nói chung hydrocacbon dầu khó bị oxy hóa - Tuy nhiên thực tế dầu tồn nước bị oxy hóa phần nhỏ khoảng 1% khối lượng - Khi bị ôxy hoá, thành phần hydrocacbon nặng lắng xuống đáy nước Các chất lắng đọng đáy biển điều kiện yếm khí tồn lưu thời gian dài nguồn gây ô nhiễm thứ cấp đáy biển Nếu điều kiện dư ôxy khoảng thời gian phân huỷ hoàn toàn dầu mỏ 100 – 150 ngày Quá trình xảy oxy, ánh sáng măt trời qua trình xúc tác sinh học tạo thành hydroperoxit tạo thành sản phẩm khác Phân hủy sinh học - Trong trình phân huỷ vi sinh dầu mỏ, phần dầu mỏ bị ôxy hoá phần bị phân huỷ - Theo thống kê, có khoảng gần 100 dạng vi khuẩn, men nấm có khả ôxy hoá hydrocacbon - Nhiệt độ nước thích hợp để phân huỷ dầu mỏ vi sinh khoảng 15 – 300C - Trong trình phân huỷ vi sinh dầu mỏ tiêu thụ lượng ôxy hoà tan nước (DO) Ước tính, trung bình để phân huỷ mg/lít dầu mỏ nước tiêu thụ khoảng từ 0,2 đến 3,5 mg O2 Quá trình lắng kết - Do có tỷ trọng nhỏ nên dầu thường lên mặt nước mà không tự chìm xuống đáy - Tuy nhiên sau tạo nhũ tương với nước hạt nhũ tương hấp thụ vật thể thể sinh vật có nước trở nên nặng rơi xuống đáy tích tụ lại đáy - Quá trình lắng đọng làm giảm hàm lượng dầu có nước, làm nước tăng DO nhanh Nhưng làm hại hệ sinh thái đáy Hơn nữa, sau lắng đọng, dầu lại lên mặt nước tác động cá yếu tố đáy, gây ô nhiễm lâu dài cho vùng nước - IV Kết luận ... tương hóa - Dầu không tan nước, nhiên tạo nhũ tương bền với nước - Quá trình nhũ tương hóa tức trình tạo thành hạt keo dầu nước nước dầu - Sự nhũ tương hóa phụ thuộc vào tốc độ gió loại dầu - Gió... Chỉ dầu thô có khả loang phủ diện tích 12 km2 mặt nước, gam dầu mỏ gây bẩn nước giọt dầu có khả tạo màng dầu dày 0,001 mm diện tích 20 m2(Theo Kornberg, 1981) - Do tính chất dầu mà ô nhiễm dầu. .. phần dầu, mức độ lan truyền, nhiệt độ khả khuếch tán dầu - Dầu FO hòa tan nước Dễ hòa tan nước xăng kerosen - Tuy nhiên trường hợp, hàm lượng dầu hòa tan nước không vượt phần triệu tức mg/l - Quá