NỘI DUNG BÀI THUYẾT TRÌNH Phân A: Nội Dung I – Giới thiệu I – Nguyên tắc III – Hóa chất IV – Tiến hành quan trắc Phần B: Câu Hỏi PHẦN A: NỘI DUNG I. Giới thiệu Mặc dù nồng độ SO2 trong không khí đang có chiều hướng giảm ở các nước công nghiệp Châu Âu hay Bắc Mĩ trong suốt 30 năm qua do những chính sách giảm thiểu phát thải SO2 như sử dụng nhiên liệu với hàm lượng lưu huỳnh thấp, công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải và việc tăng sử dụng các khí thiên nhiên, thế nhưng lượng phát thải NOx vẫn tiếp tục tăng, vì thế ô nhiễm NOx đang là vấn đề môi trường chính ở nhiều quốc gia.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG LỚP 10CMT Chủ đề báo cáo: NITROGEN DIOXIDE (NO2) Môn học QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : Ts Tơ Thị Hiền Nhóm thực hiện: 12 Nguyễn Hoàng Tiến Nguyễn Tấn Thành Phạm Lê Hải Sơn Nguyễn Thị Mỹ Chi Bùi Thị Tuyết Minh 1022302 1022267 1022248 1022035 1022175 Quan Trắc Môi Trường NỘI DUNG BÀI THUYẾT TRÌNH Phân A: Nội Dung I – Giới thiệu I – Nguyên tắc III – Hóa chất IV – Tiến hành quan trắc Phần B: Câu Hỏi PHẦN A: NỘI DUNG I Giới thiệu Mặc dù nồng độ SO2 khơng khí có chiều hướng giảm nước công nghiệp Châu Âu hay Bắc Mĩ suốt 30 năm qua sách giảm thiểu phát thải SO2 sử dụng nhiên liệu với hàm lượng lưu huỳnh thấp, công nghệ khử lưu huỳnh khí thải việc tăng sử dụng khí thiên nhiên, lượng phát thải NOx tiếp tục tăng, nhiễm NOx vấn đề mơi trường nhiều quốc gia Nitrogen oxide (NOx) bao gồm nitric oxide (NO) nitrogen dioxide (NO2) Nguồn ô nhiễm Nox chủ yếu việc đốt nhiên liệu hóa thạch nhà máy nhiệt điện, lò cơng nghiệp động phương tiện giao thơng Trong suốt q trình đốt cháy, Nitơ khơng khí nhiên liệu bị oxi hóa để tạo thành NO Gần nửa lương phát thải NOx sinh thành phố nguồn di động, phần lại nhà máy nhiệt điện lò cơng nghiệp Các lò đốt nhà máy hóa chất nguồn phát thải NOx thứ cấp Nguồn phát thải NOx tự nhiên bao gồm núi lửa, hoạt động vi khuẩn, cháy rừng sấm sét Trong khơng khí, NO bị oxi hóa nhanh tạo thành NO2 ozone gốc tự H2O: Quan Trắc Môi Trường NO+O3→NO2+O2 NO+H2O→NO2+OH NO2 biết đến với độc tính cao NO hầu hết mối nguy hại sức khỏe dính dáng tới NO2 NO2 làm thay đổi chức phổi làm tăng tổn thương hệ hô hấp Những bệnh nhân hen suyễn bệnh hơ hấp mãn tính nhạy cảm với nồng độ nhiễm NOx khơng khí Hơn nữa, NOx nguyên nhân việc hình thành Ozone tầng đối lưu, tác nhân gây tượng sương mù quang hóa gây ảnh hưởng đến vùng thành thị khắp giới Những vệt khói đỏ nâu hồn tồn quan sát thành phố cơng nghiệp, NO2 NOx phá hủy mùa màng vật liệu NO2 góp phần vào nguyên nhân gây mưa acid chuyển thành dạng HNO3 khí Lượng NOx tham gia hình thành mưa acid gần lượng mưa acid sinh SO2, chí vài nơi Tây Mĩ, NOx nguyên nhân chủ yếu gây mưa acid Chính vậy, nhiều quy định nhằm mục đích kiểm sốt phát thải NOx thông qua giới hạn phát thải trở nên nghiêm ngặt Nồng độ NO2 không khí xung quanh thường đo trạm quan trắc đặt có khu thành thị, đó, trạm quan trắc nguồn phát thải thường đặt nhà máy nhiệt điện nhà máy sản xuất acid nitric Phương pháp xác định NO2 dựa phản ứng phát quang NO O3, tạo thành phân tử NO2 Những phân tử phát ánh sáng xác định NO2 chuyển dạng NO, sau cho phản ứng với O3 Phương pháp cổ điển thổi khí vào dung dịch, sau phân tích màu Phương pháp áp dụng Mỹ Nhật II Nguyên tắc NO2 hấp thu vào dung dịch Natri Asenite 0,1%, để chuyển thành dạng ion nitrite Ion nitrite phản ứng với hỗn hợp sulfanilic acid acetic để tạo phức diazo Chất phản ứng với 1-naphthylamine-7-sulfonic acid (Cleve’s acid) để tạo chất có màu hồng tím Xác định độ hấp thu quang bước sóng 525 nm Phương pháp dùng để xác định NO2- theo Bristish Standard method III Hóa chất Quan Trắc Mơi Trường a Thu mẫu dung dịch hấp thu Màng lọc 0,45 micro mét, đường kính 47 mm Fritted impimger, 30mL Bơm Lưu lượng kế b Tiến hành phân tích Máy đo phổ hấp thu phân tử (Spectrophotometer) Dung dịch hấp thu Hoàn tan 4g NaOH 1.0g Natri arsenite nước cất định mức bình 1L Sulfanilic acid: hoàn tan 0,5g sulfanilic acid vào hỗn hợp 120mL nước cất 30 mL acid acetic Dung dịch chuẩn gốc NO2- ,1000 mg/L: hòa tan 1,5g NaNO2 vào nước cất định mức lên 1L Dung dịch chuẩn làm việc NO2-, 10mg/L, dùng pipet hút xác 10mL dd chuẩn gốc NO2- 1000mg/L định nước lên 1L Hydrogen peroxide, 30% IV Tiến hành quan trắc a Lấy mẫu Cho 10mL dung dịch hấp thu vào impinger tiến hành lắp ráp sau Lắp lọc phía trước impinger, dụng cụ hút ẩm, bao gồm ống chữ U chứa silica gel, đặt sau impinger Tiếp theo lắp ráp lưu lượng kế bơm cuối hệ thống Tốc độ dòng khí 0,2 mL/min 24h Đo đạc lưu lượng đầu cuối để từ tính kết trung bình Đánh dấu mực dung dịch hấp thu impinger trước sau lấy mẫu để tính tốn lượng nước bù vào bay b Phân tích Chuyển dung dịch hấp thu từ impinger sang bình định mức 25mL Cho thêm 0,2 mL H2O2; 2mL acid sulfanilic, khuấy kĩ để yên 20 phút Cho thêm mL dung dịch Cleve acid định mức nước cất Để yên 20 phút tiến hành đo quang bước sóng 525nm cuvet 1cm Chuẩn bị mẫu trắng sau: lấy 10mL dung dịch hấp thu, thêm acid sulfanic acid Cleve mẫu thật Chuẩn bị đường chuẩn: pha loãng dung dịch chuẩn làm việc với nồng độ tương ứng: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 5,0 micro gam/mL NO2- NO2 ( µ gm −3 ) = 0,82 xCxV1 / V Tính tốn nồng độ NO2- theo cơng thức: Quan Trắc Mơi Trường Trong đó: C nồng độ dung dịch hấp thu ( µg NO2- mL-1 ), V1 thể tích dung dịch hấp thu (mL), V thể tích khơng khí (m3) 0,82 hệ số lấy mẫu PHẦN B: CÂU HỎI Kể tên số nguồn phát thải NOx nhân tạo tự nhiên a Nguồn tự nhiên -Hoạt động núi lửa -Hoạt động Vi Sinh Vật -Cháy rừng -Sấm sét b Nguồn nhân tạo -Hoạt động giao thông, đặc biệt giao thông đường -Hoạt dộng công nghiệp từ nhà máy nhiệt điện -Hoạt động từ nhà máy hóa chất -Sự phân hủy từ bãi rác, bãi chôn lấp tập trung Tác động NOx - Tác hại: Oxit nitơ có nhiều dạng, nitơ có hố trị từ đến Do ơxy hố khơng hồn tồn nên nhiều dạng oxit nitơ có hố trị khác hay nhau, gọi chung NOx Có độc tính cao NO2 , tiếp xúc vài phút với nồng độ NO2 khơng khí phần triệu gây ảnh hưởng xấu đến phổi, tiếp xúc vài với khơng khí có nồng độ NO2 khoảng 15-20 phần triệu gây nguy hiểm cho phổi, tim, gan; nồng độ NO2 khơng khí 1% gây tử vong vài phút NOx bị ơxy hố ánh sáng mặt trời tạo khí Ozone gây chảy nước Quan Trắc Mơi Trường mắt mẩn ngứa da, NOx góp phần gây bệnh hen, chí ung thư phổi, làm hỏng khí quản - Nguồn phát sinh: Khí NOx xuất trình đốt cháy nguyên liệu động đốt (khí xả phương tiện giao thơng ), cơng nghiệp sản xuất axít HNO3 , q trình hàn điện trình phân huỷ nhựa celluloid - Phòng tránh: Các tuyến giao thơng đơng xe cộ nguồn ô nhiễm quan trọng NOx kể nhiều loại khí độc hại kể Kiểm sốt khí xả động khơng cư trú dọc theo tuyến giao thơng nhiều xe giới giải pháp tốt để tránh tác hại NOx; đồng thời cần tránh xa vùng xả khói nhà máy hố chất Cả ba điểm khó thực hồn cảnh nước ta Tính % khí NO chuyển thành NO2 giây chất OXH sau cho biết chế chuyển NO thành NO2 hiệu nhất? Phản ứng Hằng số k (cm molecule-1s-1) 8,1x10-12 6,2x10-13 1,6x10-14 NO+HO2 NO+CH3O2 NO+O3 • NO+HO2 → NO2+OH k= [ NO2 ][OH ] [ NO2 ]2 = [ NO ][ HO2 ] [ NO ][ HO2 ] Nồng độ chất OXH (molecules cm-3) 6x109 109 5x1012 Quan Trắc Môi Trường k [ NO ].[ HO2 ] Giả sử nồng độ NO ban đầu =1, nồng độ NO2 sinh = [ NO2 ] 100% = 22% [ NO ] Vậy % NO chuyển thành NO2 NO+CH3O2 → NO2+CH3O Tương tự ta có % NO chuyển thành NO2 2,5% NO+O3 → NO2+O2 Tương tự ta có % NO chuyển thành NO2 28,3% Như chế oxh NO thành NO2 Ozone hiệu ... molecule-1s-1) 8,1x10 -12 6,2x10-13 1,6x10-14 NO+HO2 NO+CH3O2 NO+O3 • NO+HO2 → NO2+OH k= [ NO2 ][OH ] [ NO2 ]2 = [ NO ][ HO2 ] [ NO ][ HO2 ] Nồng độ chất OXH (molecules cm-3) 6x109 109 5x1 012 Quan Trắc... Natri arsenite nước cất định mức bình 1L Sulfanilic acid: hồn tan 0,5g sulfanilic acid vào hỗn hợp 120 mL nước cất 30 mL acid acetic Dung dịch chuẩn gốc NO2- ,1000 mg/L: hòa tan 1,5g NaNO2 vào nước