BÀI 1 PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT ĐO ĐẠC VÀ LẤY MẪU KHÍ 1.Cơ sở lí thuyết Mục tiêu của đo đạc ô nhiễm không khí Xác định giá trị giới hạn về ô nhiễm không khí trong môi trường Xác định giá trị giới hạn cho điều kiện sức khỏe của con người tiếp xúc với môi trường. Khám phá nguồn ô nhiễm Giám sát mức độ ô nhiễm không khí theo thời gian Giám sát mức độ ô nhiễm không khí để đánh giá chính sách về môi trường. Đặc điểm của phương pháp đo đạc: Với mỗi mục tiêu đo đạc và giám sát về môi trường không khí khác nhau thì việc đo đạc sẽ được thực hiện dựa theo một số các điểm chính như sau: Các phương pháp đo đạc Phương pháp ngẫu nhiên và liên tục.
BÀI PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT ĐO ĐẠC VÀ LẤY MẪU KHÍ 1.Cơ sở lí thuyết Mục tiêu đo đạc ô nhiễm không khí Xác định giá trị giới hạn ô nhiễm không khí môi trường Xác định giá trị giới hạn cho điều kiện sức khỏe người tiếp xúc với môi trường Khám phá nguồn ô nhiễm Giám sát mức độ ô nhiễm không khí theo thời gian Giám sát mức độ ô nhiễm không khí để đánh giá sách môi trường Đặc điểm phương pháp đo đạc: Với mục tiêu đo đạc giám sát môi trường không khí khác việc đo đạc thực dựa theo số điểm sau: Các phương pháp đo đạc Phương pháp ngẫu nhiên liên tục Các nhân tố cần xem xét lấy mẫu: Vị trí lấy mẫu Khoảng thời gian lấy mẫu Kích thước mẫu Tốc độ lấy mẫu Các bước chuẩn bị lấy mẫu: Thiết bị lấy mẫu Hoá chất, vật lưu giữ mẫu Phân tích mẫu: Sau việc lấy mẫu việc phân tích mẫu thực phòng thí nghiệm theo kỹ thuật phân tích tùy thuộc vào chuỗi đo đạc, độ nhạy chọn lựa, phụ thuộ vào hiệu , chi phí tốc độ Phương pháp phân tích dùng phương pháp chuẩn độ, phương pháp so màu -Phương pháp chuẩn độ : phương pháp phân tích dựa tác dụng hóa học chất đương lượng chúng: V1 N1 =V2.N2 + Chất buter nhỏ xuống, chất bình nón (có chất thị) Khi phản ứng hoàn thành, chất thị đổi màu, có tác động lượng -Phương pháp so màu: + Nguyên tắc phương pháp so màu dựa tác dụng dung dịch phân tích với thuốc thử điều kiện định sinh màu Cường độ màu sinh tỷ lệ với lượng chất có mặt dung dịch.Sau ổn định màu, ống dung dịch phân tích đem so sánh ống dung dịch chất chuẩn mắt thường soi quang kế -Phương pháp quang phổ hấp thụ: Cơ sở phương pháp dựa định luật Lamber-Beer: “ Các photon hấp thụ tỷ lệ thuận với số phân tử chất phân tích có dung dịch” Các phương pháp lấy mẫu trường 2.1 Địa điểm thời gian - Địa điểm đo: ngã tư Trần Hưng Đạo Nguyễn Khắc Nhu - Thời gian: (Tổ 11 Nhóm 3) +bắt đầu lấy mẫu CO2 : 7h25p +bắt đầu lấy mẫu SO2, NO2, nhiệt độ, tiếng ồn,độ ẩm đếm xe : 11h Thời gian lấy mẫu : CO2, SO2, NO2, nhiệt độ, tiếng ồn,độ ẩm đếm xe 20 phút 2.2 Điều kiện khí hậu - Trời nắng tốt đôi lúc có mây che 2.3 Lấy mẫu CO2 - Chuẩn bị dụng cụ hóa chất lấy mẫu: + Sử dụng chai serum 560ml để đựng mẫu, lấy chai rửa để + Đem chai lấy mẫu sấy khô với điều kiện sấy 105oC Sau lấy để nguội (úp ngược chai lại, đợi đến nhiệt độ chai 4oC 5oC) đậy nút, dán nhãn chai (tổ, nhóm, tiêu, ngày lấy mẫu) - Thời gian lấy mẫu: - Lưu lượng lấy mẫu: 1,5 (l/phút) - Sau lấy mẫu, đem mẫu phòng thí nghiệm Cho vào chai 20 ml dung dịch Bant ( dung dịch hấp thu CO2) để yên 4h phân tích Lấy mẫu SO2 NO2 - Chuẩn bị dụng cụ hóa chất lấy mẫu: * SO2 + Dung dịch hấp thu SO2: TCM – Tetraclomercurat + Sử dụng ống lấy mẫu, rửa để Cho vào ống 10ml dung dịch TCM sau đậy nắp dán nhãn (tổ, nhóm, tiêu, ngày lấy mẫu) *NO2 +Dung dịch hấp thu NO2 :NaOH 0,5N + Sử dụng ống lấy mẫu, rửa để Cho vào ống 10ml dung dịch NaOH 0,5N sau đậy nắp dán nhãn (tổ, nhóm, tiêu, ngày lấy mẫu) - Thời gian lấy mẫu SO2 NO2 :20 phút - Lưu lượng lấy mẫu: q= 1,5 l/phút - Lấy mẫu bơm lấy mẫu khí *SƠ ĐỒ NỐI BƠM Phương pháp đo đạc sử dụng Impinge: lí thuyết sử dụng N impinge Nhưng thực tế không tồn tại, cần impinger đủ 2.5 Lấy mẫu bụi - Chuẩn bị dụng cụ: giấy lọc bụi + Lấy giấy đánh số thứ tự vào góc bút chì + Đem sấy 105oC 1h Sau hút ẩm 1h , đem cân (ghi nhận mo (g)) Lặp lại thao tác đến mo không đổi o Chuẩn bị túi đựng giấy: sử dụng giấy scan làm túi lấy mẫu + Đánh số góc túi (bằng bút chì) + Đem sấy 105oC 1h Sau hút ẩm 1h , đem cân (ghi nhận mt (g)) Lặp lại thao tác đến mt không đổi - Thời gian lấy mẫu:20 phút - Lưu lượng lấy mẫu: q=200 l/phút - Sau lấy mẫu, đem mẫu phòng thí nghiệm sấy khô 105oC, 1h qua hút ẩm với thời gian 1h Đem mẫu cân , ghi nhận m1 (g) Nhiệt độ, độ ẩm tiếng ồn - Dụng cụ chuẩn bị: đo máy(1 máy đo tiếng ồn, máy đo độ ẩm nhiệt độ) - Thời gian đo: T=10 phút (cứ 10s lấy số liệu) 3.1 Nhiệt độ Kết Thời điểm 10 11 12 13 14 15 Nhiệt độ (oC ) 35,1 35,0 35,1 35,0 35,0 35,0 34,9 34,9 34,8 34,8 34,8 34,7 34,4 34,4 34,4 Thời điểm 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 *GTLN: max=35,5oC Nhiệt độ (oC ) 34,3 34,2 34,3 34,4 34,4 34,3 34,3 34,3 34,4 34,5 34,4 34,4 34,5 34,5 34,5 Thời điểm 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 *GTNN: min=34,2oC Nhiệt độ (oC ) 34,6 34,6 34,6 34,6 34,7 34,7 34,7 34,6 34,6 34,6 34,5 34,6 34,7 34,6 34,7 Thời điểm 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Nhiệt độ (oC ) 34,8 34,7 34,7 34,8 34,8 34,8 35,5 34,9 34,9 34,5 35,0 35,1 35,0 35,0 35,1 *GTTB: average=34,68oC 3.2 Độ ẩm Kết Thời điểm Độ ẩm (%) 58.1 58.2 57.8 Thời điểm 16 17 18 Độ ẩm (%) 61.2 61.9 61.1 Thời điểm 31 32 33 Độ ẩm (%) 59.7 59.4 59.4 Thời điểm 46 47 48 Độ ẩm (%) 59.1 59.1 59.3 10 11 12 13 14 15 57.9 57.7 57.6 58.1 58.3 58.5 59.4 59.5 60.0 60.2 60.6 60.8 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 *GTLN: max=61,9% 61.1 61.1 61.3 61.5 61.0 61.2 61.5 60.5 59.4 59.9 60.1 59.9 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 *GTNN:min=57.6% 59.1 58.8 59.1 59.8 59.1 59.2 59.2 59.2 59.3 58.9 58.9 58.9 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 59.5 59.4 59.3 59.1 58.7 58.7 58.7 58.9 58.8 58.7 58.6 58.6 *GTTB:average=59.47% 3.3 Tiếng ồn Kết Thời điểm 10 11 12 13 14 15 Tiếng ồn dB(A) 75.4 73.5 79.7 78.1 73.5 71.5 76.1 77.9 84.2 72.9 81.0 73.5 70.9 78.9 78.1 Thời điểm 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Tiếng ồn dB(A) 75.9 73.8 73.8 84.0 71.8 73.4 82.2 73.5 86.8 75.7 72.1 72.5 75.8 87.1 79.5 Thời điểm 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Tiếng ồn dB(A) 87.1 79.5 81.1 79.4 76.7 70.1 71.2 77.9 82.2 79.1 73.5 72.3 86.9 79.7 75.4 Thời điểm 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Tiếng ồn dB(A) 76.6 74.6 77.3 69.3 80.2 74.2 82.6 76.9 68.5 69.1 74.3 74.8 76.8 72.6 75.9 *GTLN max=87.1 dB (A) *GTNN min=68.5 dB(A) *GTTB average=76.65 dB(A) Trong trình thu thập mẫu số liệu, giá trị cao xuất có tiếng bóp còi phương tiện giao thông Trước năm 2008, mức tăng tiếng ồn trung bình địa bàn TP Hồ Chí Minh khoảng 0,2 - 04dB, từ năm 2009, độ ồn tăng lên gấp nhiều lần Trong năm gần đây, năm thành phố tăng khoảng 10% xe cá nhân Nhu cầu sử dụng xe tăng nữa, nên nguy tắc nghẽn giao thông nghiêm trọng điều khó tránh khỏi ô nhiễm tiếng ồn tăng đến mức khó kiểm soát Ảnh hưởng tiếng ồn: Theo Tổ chức Y tế giới (WHO), ba thập niên trở lại đây, nạn ô nhiễm tiếng ồn ngày ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sống người, nước phát triển Tiếng ồn tác động đến tai, sau tác động đến hệ thần kinh trung ương, đến hệ tim mạch, dày quan khác, sau đến quan thính giác Ô nhiễm tiếng ồn ảnh hưởng tới sức khỏe hành vi người theo nhiều cách khác nhau, ngủ, khó chịu, khó tiêu, ợ nóng, huyết áp cao, bệnh tim bệnh điếc Chỉ cần tiếng ồn mạnh phát từ xe tải chạy đường tác động xấu tới tuyến nội tiết, hệ thần kinh tim mạch nhiều người Nếu tình trạng kéo dài thường xuyên, rối loạn sinh lý trở thành mãn tính nguyên nhân gây bệnh tâm thần Theo số liệu (TCVN 5948 : 1999) Bảng TT Khu vực Thời gian áp dụng ngày mức gia tốc rung cho phép, dB - 21 21 - Khu vực đặc biệt 60 55 Khu vực thông thường 70 60 Bảng 2: Tiếng ồn phương tiện giao thông đường phát tăng tốc độ - Mức ồn tối đa cho phép TT Loại phương tiện Mức ồn tối đa cho phép Mức Mức Tốc độ lớn không 30 km/h 70 70 Tốc độ lớn 30 km/h 73 73 CC ≤ 80 cm3 75 75 80 cm3 < CC ≤ 175 cm3 77 77 CC > 175 cm3 80 80 Ô tô loại M1 77 74 Ô tô loại M2 N1: G ≤ 2000 kg 78 76 2000kg < G ≤ 3500 kg 79 77 P < 150kW 80 78 P ≥ 150 kW 83 80 Ô tô loại N2 N3 có: 81 77 P < 75 kW 83 78 Xe máy hai bánh: L3 ( Mô tô ), L4 L5 ( Xe ba bánh) Ô tô loại M2 có G > 3500 kg M3: 75 kW ≤ P < 150 kW P ≥ 150 kW 84 Số lượng phương tiện giao thông hoạt động -Địa điểm : Ngã tư Trần Hưng Đạo vả Nguyễn Khắc Nhu -Theo khảo sát số liệu thực tế: +Xe tải (16 chỗ):41 +Xe ( V ( oxalic mẫu) • Phân Tích : Mẫu trắng 10 ml dd barit + 1-2 giotj phenol talein Mẫu (dd chai) 10 ml chuẩn độ Acid oxalic đến màu Lưu ý: Chuẩn độ phải nhỏ giọt liên tục , lắc nhanh lắc chậm tốc độ phản ứng chậm lượng chuẩn > thực hòa tan từ không khí vào dẫn đến kết sai Trường hợp cho Phenolphtalein vào không xuất màu hồng lượng CO cao, không đủ Barit, phải cho lượng Barit nhiều (50ml, 100ml) IV CÁCH TÍNH C %o = • • • • • V V v a N n ( N − n) × 0,1 × v × 1000 a (V − v) : thể tích chai (ml); : thể tích dd Barit cho vào chai (ml); : thể tích dd Barit hấp thụ CO2 đem chuẩn độ (10ml); : Thể tích dd acid oxalic dùng cho mẫu chứng (ml); : Thể tích dd acid oxalic dùng cho mẫu phân tích (ml) KẾT QUẢ Thời gian bắt đầu lấy CO2 :7h00 Chuẩn độ: Mẫu trắng : Lần : 13,5 ml Lần : 13,5 ml • Chuẩn độ mẫu : 11,2 ml ( Thể tích 10 ml) • 5,2 ml ( Thể tích 5ml) Trung bình : 10,8 ml C %o = ( N − n) × 0,1 × v × 1000 a (V − v) = (13,5 − 10,8) × 0,1 × 20 × 1000 = 1(% o ) 10 × (560 − 20) % CO2 môi trường lấy mẫu 0,1% % CO2 không khí khoảng 0,03% Vì không khí nơi lấy mẫu bị ô nhiễm mức độ nhẹ BÀI XÁC ĐỊNH BỤI TỔNG CỘNG =0,1(%) XÁC ĐỊNH BỤI TỔNG CỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CÂN TRỌNG LƯỢNG (Tiêu chuẩn Bộ Y tế - Thường qui kĩ thuật - Y học lao động vệ sinh môi trường) Ý nghĩa môi trường Bụi sản sinh từ việc giao thông, công đoạn sản xuất khác Các chất ô nhiễm dạng hạt (bụi, khói) có kích thước lớn micromet tốc độ trầm lắng chúng lớn 4.10-5 Các sol khí bụi lơ lửng có tác dụng hấp thụ khuếch tán ánh sáng mặt trời, làm giảm độ suốt khí quyển, tức làm giảm bớt tầm nhìn, làm giảm độ nhìn thấy gây nguy hiểm cho phương tiện giao thông đường bộ, đường thủy, đường không Loại oo nhiễm gây tác hại làm gỉ kim loại không khí ẩm ướt, ăn mòn làm bẩn nhà cửa Các tro bụi tùy thuộc vào thành phần, tích chất nồng độ có môi trường không khí mà mức ảnh hưởng đến sức khỏe người, đặc biệt cho người công nhân trực tiếp sản xuất nhà máy, dân cư khu vực, hệ động vật, thực vật – suất trồng mức độ nặng hay nhẹ khác Nguyên tắc Xác định số lượng bụi không khí môi trường không khí môi trường ô nhiễm phương pháp cân trọng lượng Các giấy lọc màng lọc chế tạo chất khác Đem cân giấy lọc trước sau lấy mẫu bụi, tính kết trọng lượng bụi (mg) m3 không khí Trình tự thí nghiệm Giấy lọc trước sau lấy mẫu sấy nhiệt độ 105oC đến trọng lượng không đổi Tính toán Nồng độ bụi không khí đươc tính theo công thức: C (mg/m3) = (G2 – G1)/V = (0,6188 – 0,1368)/0,4 = 1,205 mg/m3 Trong G1 : trọng lượng giấy trước lấy mẫu (mg) G2 : trọng lượng giấy sau lấy mẫu (mg) V : Thể tích khí lấy (m3) Nhận xét: 1/ Nguyên tắc phương pháp xác định tiêu bụi: + Nguyên lý: Phương pháp dựa việc cân lượng bụi thu lọc, sau lọc thể tích không khí xác định Kết hàm lượng bụi không khí biểu thị mg/m3 + Đầu lấy mẫu: Lưu lượng kế đồng hồ đo lưu lượng có sai số không lớn ± 5% Máy hút không khí Đồng hồ bấm giây + Giấy lọc bụi chuyên dùng đường kính 47 mm ( giấy lọc thủy tinh, teflon,…) Giấy lọc đựng bao kép làm giấy scan kĩ thuật Sức cản nhỏ, hiệu suất lọc cao đánh số sấy cân đến khối lượng không đổi Bơm lấy mẫu không khí với lưu lượng lớn 20 lít/ phút + Yêu cầu: Mẫu không khí lấy độ cao 1,5m cách mặt đất Điểm lấy mẫu bố trí nơi trống, thoáng gió từ phía, đảm bảo đại diện cho khu vực quan tâm; Thể tích không khí cần lấy cho mẫu phải đảm bảo cho lượng bụi thu lọc không nhỏ 10 mg +Xử lý mẫu: Sau đem phòng thí nghiệm sấy mẫu 105oC giờ, hút ẩm Tiến hành cân giấy lọc bao Việc cân lọc trước sau lấy mẫu phải thực điều kiện nhau, cân phân tích 2/ Các yếu tố ảnh hưởng đến trình thí nghiệm: Điều kiện thời tiết: nắng, gió, nhiệt độ,… Môi trường không khí xung quanh Quy trình lắp đặt thiết bị lấy mẫu Quá trình thực thí nghiệm: cân, sấy mẫu,… 3/ Các sai số trình thí nghiệm: thiết bị đo đạc, tổn thất trình thực hành,… 4/ Ý nghĩa việc kiểm tra bụi: Đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng môi trường không khí theo quy định Thiết kế chương trình quan trắc, lập thông số thành phần môi trường, tính toán kinh phí đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc môi trường Xây dựng phương pháp tiêu chuẩn ban hành Việt Nam , tiêu chuẩn quốc tế đánh giá kế hoạch, tiêu cho khu vực Đánh giá mức độ ô nhiễm bụi gây sức khỏe, đời sống sinh hoạt, sản xuất người Ảnh hưởng bụi đến hoạt động sản xuất,giao thông, thiết bị máy móc, nhà cửa, cối,…tác động môi trường, hệ sinh thái, biến đổi khí hậu,… 5/ Ảnh hưởng bụi đến sức khỏe người *Bụi gây tác hại đến da, mắt, quan hô hấp, tiêu hóa - Tổn thương đường hô hấp Các bệnh đường hô hấp viêm mũi, viêm họng, viêm phế quản, viêm teo mũi bụi crom, asen,… - Các hạt bụi bay lơ lửng không khí bị hít vào phổi gây tổn thương đường hô hấp Các hạt bụi lớn 5µm bị giữ lại nhờ lông mũi màng niêm dịch tới 90% Các hạt bụi có kích thước 2-5µm dễ dàng vào phế quản, bụi đọng phổi gây bệnh silicose ( bụi silic), asbestose( bụi amiang), siderose( bụi sắt),… - Bệnh da: viêm da, bịt kín lỗ chân lông ảnh hưởng đến tiết mồ hôi, bít tuyết nhờn gây mụn, lở loét da, viêm mắt, mộng thịt, giảm thị lực - Bệnh đường tiêu hóa.Các hạt bụi có cạnh sắc nhọn lọt vào dày làm tổn thương niêm mạc dày, gây rối loạn tiêu hóa - Bụi gây chấn thương mắt, bụi kiềm, bụi axit gây bỏng giác mạc - Bụi hoạt tính dễ cháy có nồng độ cao, tiếp xúc với tia lửa dễ gây cháy nổ 6/ Tiêu chuẩn bụi môi trường xung quanh, môi trường làm viêc khí thải công nghiệp TCVN 5509 – 1991 Tiêu chuẩn bụi không chứa silic Bảng 1: Giá trị nồng độ tối đa cho phép bụi không chứa silic Loại Tên chất Nồng độ bụi toàn phần (mg/m3) Nồng độ bụi hô hấp (mg/m3) Than hoạt tính, nhôm, bentonit, diatomit, graphit, cao lanh, pyrit, talc 2 Bakelit, than, oxyt sắt, oxyt kẽm, dioxyt titan, silicát, apatit, baril, photphatit, đá vôi, đá trân châu, đá cẩm thạch, ximăng portland Bụi thảo mộc, động vật: chè, thuốc lá, bụi gỗ, bụi ngũ cốc Bụi hữu vô không thuộc loại 1, 2, TCVN 5937:2005 Chất lượng không khí – tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh Thông số SO2 Trung bình 350 Trung bình - Trung bình 24 125 Trung bình năm (trung bình số học) 50 Phương pháp xác định Parasosalin huỳnh quang cực tím CO 30000 10000 Quang phổ hồng ngoại không phân tán (NDIR) NO2 200 40 Huỳnh quang hóa học pha khí O3 180 120 80 Trắc quang tử ngoại Bụi lơ lửng 300 200 140 Lấy mẫu thể tích lớn (TSP) Phân tích khối lượng Bụi ≤10µm 150 50 Phân tích khối lượng tách (PM 10) quán tính Pb 1,5 0,5 Lấy mẫu thể tích lớn quang phổ hấp thụ nguyên tử Chú thích: PM10 bụi lơ lửng có kích thước khí động học nhỏ 10µm Dấu ngạch ngang (-) không quy định QCVN-19-2009-BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia đối khí thải công nghiệp bụi chất vô TT 10 Thông số Bụi tổng Bụi chứa silic Amoniac hợp chất amoni Antimon hợp chất, tính theo Sb Asen hợp chất, tính theo As Cadmi hợp chất, tính theo Cd Chì hợp chất, tính theo Pb Cacbon oxit,CO Clo Đồng hợp chất, tính theo Cu Nồng độ C (mg/Nm3) A 400 50 76 20 20 20 10 1000 32 20 B 200 50 50 10 10 5 1000 10 10 ... TRỌNG LƯỢNG (Tiêu chuẩn Bộ Y tế - Thường qui kĩ thuật - Y học lao động vệ sinh môi trường) Ý nghĩa môi trường Bụi sản sinh từ vi c giao thông, công đoạn sản xuất khác Các chất ô nhiễm dạng hạt (bụi,... quan trắc, lập thông số thành phần môi trường, tính toán kinh phí đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc môi trường Xây dựng phương pháp tiêu chuẩn ban hành Vi t Nam , tiêu chuẩn quốc... trình thực thí nghiệm: cân, sấy mẫu,… 3/ Các sai số trình thí nghiệm: thiết bị đo đạc, tổn thất trình thực hành, … 4/ Ý nghĩa vi c kiểm tra bụi: Đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng môi trường