Bai giang vận CHUYỆN CHẤT ô NHIỄM đại học THỦY lợi

Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 KHÁI NIỆM VỀ SỰ Ô NHIỄM VÀ SỰ GÂY Ô NHIỄM, CHẤT Ô NHIỄM VÀ CHẤT GÂY Ô NHIỄM Xuất phát điểm cho thảo luận để trả lời câu hỏi, "Có chuỗi kiện dẫn đến việc xác định, đặc tính hóa cách khắc phục hậu cho vùng nhiễm chất thải nguy hại?" Có nhiều câu trả lời cho câu hỏi này, thứ tự kiện nói chung thường xảy sau • Thứ nhất, chất gây ô nhiễm quan trắc tồn hay cần xác định khả phát tán chất ô nhiễm từ khu công nghiệp dự kiến xây dựng Điều dẫn đến việc cần giám sát thường xuyên nồng độ chất gây ô nhiễm khu vực, thông qua việc nhận biết nơi phát sinh chất gây ô nhiễm chủ yếu khu vực, việc nghiên cứu xác định nguyên nhân loại bệnh ung thư cộng đồng thuộc vùng nhiễm, q trình đánh giá quy hoạch mơi trường (còn gọi đánh giá tác động mơi trường, ĐTM) • Thứ hai, nguồn gây ô nhiễm xác định khu vực chất thải nguy hại qua mơ lý thuyết phát tán chất nhiễm • Thứ ba, chất gây nhiễm việc mơ hình hóa vận chuyển chất cần phải tiến hành để xác định nồng độ chất gây ô nhiễm gây nguy hại điểm cụ thể khu vực theo thời gian (gọi tắt nơi tiếp nhận mà người thụ thể chất gây ô nhiễm) • Thứ tư, kết việc mơ hình hóa vận chuyển chất gây nhiễm sử dụng tính tốn đánh giá rủi ro để ước tính nguy sức khỏe • Thứ năm, định hay kế hoạch khắc phục hậu thỏa thuận người dân địa phương, quyền địa phương phủ, bên chịu trách nhiệm khu vực có chất thải nguy hại Có khác biệt thuật ngữ chất ô nhiễm chất gây ô nhiễm khơng? Một số người cho khơng có, người khác nói có qua tranh luận kịch liệt Các chuyên gia môi trường đưa thuật ngữ chất ô nhiễm chất gây ô nhiễm Nhưng điều làm cho chất hóa học trở thành chất gây ô nhiễm? Về khác biệt xác định vị trí hàm lượng hợp chất hóa học có Ví dụ, chai clorua thủy ngân thường không xem chất gây nhiễm lưu trữ kho hóa chất Nhưng đổ lượng hóa chất vào hệ thống tiêu nước, trở thành chất gây nhiễm, chí nồng độ thấp Nếu chất hóa học lưu trữ chỗ khơng có vấn đề khơng phải chất gây nhiễm Nhưng ngược lại, hóa chất tồn môi trường trung gian mức thấp nồng độ cho phép (quy định quy phạm pháp luật), chất hóa học không sinh vấn đề môi trường ô nhiễm coi không tồn Như vậy, định nghĩa pháp lý thường xác định hai yếu tố, nơi có chất nhiễm nồng độ chất nhiễm Ví dụ, người ta cố tình đưa chất phóng xạ nhanh chóng xuống cấp đầm đầy nước Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm để mô tả chuyển động nước hạt nhân phóng xạ mơi trường trung gian bề mặt Miễn hóa chất lại phạm vi kiểm soát đầm phá (diện tích thực nghiệm phê duyệt), chúng khơng coi chất gây ô nhiễm Nhưng vào ngày bão thổi lượng nhỏ nước trầm tích khỏi đầm phá xa đoạn vài m Các quan chức an toàn nang lượng lo lắng Mặc dù đại đa số (dự đốn 99,99%) chất phóng xạ diện đầm phá, số lượng nhỏ chất hóa học "thốt ra" thức phân loại kiện gây nhiễm Vì vậy, ta sử dụng thuật ngữ cần hiểu rõ đối tượng mà ta nói đến Chúng ta sử dụng thuật ngữ chất gây ô nhiễm ô nhiễm phổ biến 1.2 PHÂN LOẠI Ơ NHIỄM Có nhiều cách để phân loại loại ô nhiễm chất gây ô nhiễm Một cách rộng người ta phân loại theo dạng vật lý: rắn, lỏng, khí Việc phân loại hữu ích cho việc xử lý nhiễm hủy bỏ chất ô nhiễm Nhiều công nghệ xử lý dựa đặc tính vật lý chất ô nhiễm, chẳng hạn túi chứa cho hạt khơng khí lọc hạt chất lỏng Có cách phân loại chất nói chung theo đặc tính hóa học chất vơ cơ, hữu phóng xạ chất thải Hỗn hợp chất thải, chất thải khó xử lý, thường đề cập đến chất thải hữu chất thải phóng xạ chất thải sản phẩm thải tương tự Chất thải vơ tiếp tục chia thành kim loại không độc độc hại, chất kim loại phi kim loại Chất thải kim loại chia thành kim loại nặng kim loại chuyển tiếp Chất thải độc hại xếp vào nhóm chất gây ung thư, terratogens, chất gây đột biến Các hợp chất đối tượng cần có nhận thức cao cộng đồng, chẳng hạn PCBs, chia thêm thành nhóm khác Chất thải khác liệt kê nguy hại dựa vào nguồn gốc chúng từ q trình cơng nghiệp cụ thể (ví dụ, chất thải kim loại mạ) chất hóa học cụ thể có dòng thải (ví dụ, diện PCBs) Như ta thấy, có nhiều cách để phân loại liệt kê chất thải, quốc gia có hệ thống riêng họ để phân loại chất gây ô nhiễm Một cách thú vị để phân loại chất thải thông qua rủi ro gây Ví dụ, có khu vực chứa chất thải nguy hại cần điều chỉnh có 20 chất gây nhiễm cần xem xét Tuy nhiên, theo quan điểm rủi ro, số 20 chất gây mối nguy hiểm cao đáng kể dựa tính tốn đánh giá rủi ro Ở số nước người ta thường tập trung nỗ lực để khắc phục hoá chất bỏ qua 15 “chất gây nhiễm nguy hiểm khác” Phương pháp sử dụng Cơ quan Bảo vệ Mơi trường Hoa Kỳ để tính toán nguy sức khỏe dựa nguồn, tổng quan phương pháp tiếp cận thể hình 1.1 1.3 CÁC NGUỒN Ơ NHIỄM Cũng với loại chất thải, có nhiều cách phân loại nguồn chất thải (hoặc có tiềm gây ô nhiễm) Ta đề cập đến vài số phương pháp tiếp cận hữu ích đưa ví dụ khối lượng tạo từ nước cơng nghiệp hố chủ yếu Trước tiên, ta thảo luận nguồn tập trung nguồn phân tán Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Xác định chất gây ô nhiễm cần quan tâm Riêng Sức khỏe Liên quan chung (Môi trường Sức khoẻ Riêng Môi trường Định lượng Phát tán, Di chuyển Biến đổi Chạy mô hình biến đổi vận chuyển Đo đạc nồng độ Môi trường Xác định tuyến đường tiếp xúc Riêng Sức khỏe Liên quan chung (Môi trường Sức khoẻ Riêng Mơi trường Có khả bị tiếp xúc mơi trường Có khả bị tiếp xúc dân cư Nguy cộng đồng dân cư Nghiên cứu Ảnh hưởng Sức khoẻ Các hình thức thể thao giả trí Các hình thức khác Nghiên cứu Thử nghiệm Ảnh hưởng Sinh thái Đánh giá Sức khoẻ người Đánh giá Mơi trường Hình 1.1 Phương pháp đánh giá rủi ro (Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa kỳ,1989 Các nguồn gây ô nhiễm thường chia thành hai loại, tập trung phân tán Nguồn tập trung nguồn xác định cuối đường ống, ống hút khói, ống cống Bảng 1.1 Các nguồn hóa chất chủ yếu (nguồn tập trung phân tán) Nguồn Chất thải nói chung (tiêu biểu mà khơng tồn diện) Nơng nghiệp Đồng ruộng chất thải hóa học Các chất dinh dưỡng (phân bón) Thuốc trừ sâu / diệt cỏ Nhiên liệu dầu khí Chất thải ni trồng Chất thải chăn ni bò sữa Bài giảng mơn Vận chuyển chất nhiễm Cơng nghiệp hố chất Các sản phẩm kim loại Các cặn kim loại Chất thải phi kim Chất thải thiết bị điện Chất tẩy rửa/xà phòng/ làm Chất thải liên quan đến dầu khí Mạ kim loại Phụ gia tháp làm mát Chất thải xử lý phim Dung môi Nước thải chất thải kỹ thuật Thuốc trừ sâu Thuốc diệt côn trùng Hydrocacbon clo hóa Organophosphates Carbamate Thuốc trừ sâu vi sinh vật Pyrethroid Diệt chuột Thuốc diệt cỏ Dầu mỏ Carbamate Triazines Thuốc diệt cỏ Phenoxy Thuốc diệt cỏ Amit Thuốc diệt nấm Tiền chất tạo khói (NOx, hydrocarbon) Cơng nghiệp khai Chất thải mỏ thác mỏ Lọc khoáng sản (cyanide) Thoát nước axit Than Chất thải luyện kim Các hạt khơng khí Cơng nghiệp Chất thải có nguồn gốc dầu khí lượng Dung mơi Khí khí thải Than đá Chất thải nồi Chất thải hạt nhân Dầu khí lưu trữ bể ngầm chứa (các trạm xăng dầu) Tiền chất tạo mưa axít khói mù Các bãi rác thành Tất hóa chất xử lý bãi rác phố nguy hại Chưa hồn tất q trình cháy ngun liệu Đốt cháy sản phẩm Lò đốt Bài giảng mơn Vận chuyển chất ô nhiễm Công nghiệp y tế Chế biến thực phẩm Chất thải sinh hoạt Chính quyền thành phố Chính phủ liên bang Kim loại Hạt Chất thải phân hủy sinh học (sinh học nguy hiểm) Chất thải dược phẩm Dung môi Chất thải sản xuất thức ăn Chất thải chế biến Chất thải lò mổ Chất tẩy rửa / chất làm Thuốc trừ sâu, v.v… Phân bón In ấn tài liệu Sơn / dung mơi Xăng dầu Hóa chất liên quan đến nước xử lý nước thải Nước thải (nhu cầu oxy sinh hóa) Chất thải liên quan đến vũ khí (thơng thường hạt nhân) Chất thải hạt nhân Chất thải có nguồn gốc dầu khí 1.4 CÁC MƠ HÌNH TỐN Ở phần này, số đại lượng định nghĩa, thảo luận mơ hình tốn Theo Từ điển American Heritage (1987), mơ hình đối tượng thu nhỏ thường xây dựng theo tỷ lệ để mô phỏng, biểu thị cho đối tượng lớn Như vậy, mơ hình điển hình đưa phiên đơn giản thực tế để kiểm chứng Trong trường hợp này, ta xây dựng mơ hình vật lý, mà sử dụng tốn học để mơ cho thực tế Bởi định nghĩa mơ hình tốn cơng thức lý tưởng hóa thể ứng xử hệ thống vật lý tới kích thích bên ngồi Do vậy, Hình 1.1, mơ hình tốn áp dụng để tính tốn chất lượng (ứng xử) nguồn nhận nước (hệ thống) hàm dòng nước sau qua nhà máy xử lý (kích thích) Một mơ biểu diễn chung sau: c = f (W; vật lý, hóa học, sinh học) (1.1) Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm tới hạn NồngNồng độ tớiđộhạn Tải lượng chất thải Chất thải bị loại bỏ Thành phố HÌNH 1.1 Một hệ thống nước cấp – nước thải đô thị Nhà máy xử lý nước (WTP) làm nước sông thành nước dùng cho người dân Nhà máy xử lý nước thải (WWTP) khử chất ô nhiễm từ nước cống để bảo vệ nguồn nước tiếp nhận Theo phương trình 1.1, mối quan hệ nguyên nhân-kết tải lượng nồng độ phụ thuộc vào đặc trưng vật lý, hóa học, sinh học nguồn nhận nước Sau xét tới việc chi tiết hóa phương trình 1.1 Một bước đơn giản theo hướng dùng mối quan hệ tuyến tính để cơng thức hóa phương trình 1.1 theo thuật ngữ toán học sau: c= W a (1.2) Trong W = tải lượng; c = nồng độ; a = hệ số đồng hóa (L3T-1) biểu thị đặc trưng vật lý, hóa học, sinh học khối nước tiếp nhận Phương trình (1.2) gọi “tuyến tính” c W tỷ lệ thuận trực tiếp với 1.4.1 Thực thi mơ hình Phương trình 1.8 thực theo cách sau: Kiểu Mô Như biểu thị phương trình 1.2, mơ hình dùng để mơ ứng xử hệ thống (nồng độ) hàm kích thích (tải lượng) đặc trưng hệ thống (hệ số đồng hóa) Kiểu thiết kế I (Khả đồng hóa) Mơ hình viết lại thành W= ac (1.3) Sự thực thi nhắc tới kiểu “thiết kế” cung cấp thơng tin để sử dụng trực tiếp thiết kế kỹ thuật hệ thống Nó biết tới “khả đồng hóa” tính tốn cung cấp ước lượng tải lượng yêu cầu để đáp ứng mức nồng độ hay tiêu chuẩn Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm mong muốn Như sở cho việc thiết kế nhà máy xử lý nước thải Ta cần phải làm rõ a gọi “hệ số đồng hóa” Kiểu thiết kế II (sự thay đổi môi trường) Một thực thiết kế thứ hai a= W c (1.4) Trong trường hợp mơi trường trở thành mục tiêu nỗ lực sửa chữa Phương trình 1.4 cơng thức hóa để xác định tỷ lệ tải lượng cho, mơi trường sửa đổi để đạt tiêu chuẩn qui định Kiểu ứng dụng cần thiết việc xử lý hợp lý (đó giảm W) khơng thích hợp để đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước Những ví dụ việc thay đổi môi trường việc nạo vét bùn cát đáy, thơng khí nhân tạo, tăng dòng chảy VÍ DỤ HỆ SỐ ĐỒNG HĨA Hồ Ontario đầu năm 1970 có tổng lượng phốt xấp xỉ 10500 mta (1 mta = 1000 kg) nồng độ hồ 21mgL-1 (Chapra Sonzogni 1979) Trong năm 1973 bang New York quyền tỉnh Ontario yêu cầu giảm bớt nồng độ phốt Hành động làm giảm tải lượng xuống 8000 mta a) Tính tốn hệ số đồng hóa cho hồ Ontario b) Nồng độ hồ dẫn đến hành động giảm phốt pho? c) Nếu mục tiêu chất lượng nước giảm nồng độ hồ xuống 10mgL-1, giảm tải bổ sung phải nào? Lời giải : a) Hệ số đồng hóa tính sau: a= W 10500mta mta = = 500 −1 c 21mgL mgL−1 b) Áp dụng phương trình 1.8, nồng độ hồ từ việc giảm phốt tính sau: c= W 8000mta = = 16 mgL−1 mta a 500 mgL−1 c) Áp dụng phương trình 1.9, W = ac = 500 mg mta 10 = 5000mta −1 L mgL Do đó, lượng khoảng 3000 mta phải loại bỏ Bất kể kiểu thực thi nào, tính hiệu mơ hình phụ thuộc vào đặc trưng xác hệ số đồng hóa Như Ví dụ 1.3, liệu cung cấp phương pháp để tính tốn hệ số Mục đích giảng sau mô tả cách khác để xác định hệ số Nguyên lý dùng để thực điều - bảo toàn khối lượng 1.4.2 Bảo toàn khối lượng cân khối lượng Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Theo phương pháp truyền thống, có hai giải pháp dùng để đánh giá hệ số đồng hóa sau: • Những mơ hình kinh nghiệm dựa vào cảm ứng hay giải pháp liệu Đó giải pháp áp dụng Ví dụ cho hồ đơn lẻ Thông thường, người ta thường nhận giá trị W C từ nhiều hệ thống tương tự với nguồn nhận nước nghiên cứu Kỹ thuật hồi quy áp dụng để tính thống kê hệ số đồng hóa (Hình 1.4) HÌNH1.4 Những mơ hình chất lượng nước thực nghiệm sử dụng liệu từ nhiều nguồn nước để thống kê đánh giá mối quan hệ nguyên nhân- kết tải lượng nồng độ • Những mơ hình học dựa giải pháp suy diễn hay lý thuyết Điều liên quan đến mối quan hệ lý thuyết nguyên tắc tổ chức Chẳng hạn nhiều kỹ thuật cổ điển dựa vào định luật Niutơn, thực tế định luật thứ hai Niutơn F= ma Ngoài định luật bảo tồn lớn thơng thường áp dụng nguyên lý tổ chức nhiều công việc kỹ thuật Mặc dù giải pháp thực nghiệm tỏ có giá trị tình chất lượng nước định tượng phú dưỡng hồ (tham khảo chi tiết sách Reckhow Chapra 1983), chúng có số hạn chế Sau ta chấp nhận chủ yếu giải pháp học Những mơ hình chất lượng nước học dựa vào bảo toàn khối lượng, là, bên thể tích nước hữu hạn, khối lượng không tự nhiên sinh mà không tự Trong thuật ngữ định lượng, nguyên lý biểu thị phương trình cân khối lượng tính đến tất chuyển hóa chất qua biên hệ thống tất chuyển đổi xảy hệ thống Cho khoảng thời gian hữu hạn, ta viết: Sự Tích lũy = Tải lượng ± Sự vận chuyển ± Các Phản ứng (1.5) Hình 1.5 miêu tả bảo toàn khối lượng hai chất theo giả thuyết dòng chảy qua phản ứng bên thể tích nước Sự chuyển động chất qua thể tích, với dòng nước chảy, gọi vận chuyển Ngoài ra, khối lượng tăng lên hay việc biến đổi hay phản ứng chất bên thể tích Những phản ứng thêm khối lượng việc thay đổi chất khác vào chất mơ hình hóa làm giảm khối lượng việc thay đổi chất vào chất khác, Hình 1.5, X phản ứng để hình thành Y Cuối cùng, chất gia tăng tải lượng bên Bằng việc kết hợp tất nhân tố theo dạng phương trình, phương trình cân khối lượng tính đến tất thành phần cụ thể mơ hình hóa Trong thời đoạn tính tốn, nguồn vào lớn nguồn ra, khối lượng chất bên hệ thống tăng lên Nếu nguồn lớn nguồn vào, khối lượng giảm bớt Nếu nguồn vào cân với nguồn ra, khối lượng mức không đổi hệ thống gọi trạng thái ổn định hay cân động học Biểu thức toán Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm học thể bảo tồn khối lượng để tính toán ứng xử nguồn nước ảnh hưởng bên ngồi Do hệ thống Hình 1.5 bao gồm hai chất, khối lượng riêng biệt cân cần phải viết X Y Từng chất cần phải bao gồm biểu thức toán học để tính đến vận chuyển chất vào khỏi hệ thống Ngoài ra, phương trình cân cho X cần phải bao gồm số số hạng để phản ánh mát X cho Y phản ứng Giống vậy, phương trình cân cho Y cần phải bao gồm số hạng với dấu dương để phản ánh tăng khối lượng Y trình Cuối cùng, phương trình cân cho X cần phải bao gồm số hạng khối lượng tăng tải lượng Ả I L Ư Ợ N G Chất X Vận chuyển vào Các phản ứng Vận chuyển Chất Y Biên hệ thống HÌNH 1.5 Sơ đồ biểu thị tải lượng, vận chuyển biến đổi hai chất di chuyển qua phản ứng lại bên thể tích nước Đối với tình có hai chất tương tác, phương trình bổ sung viết Tương tự người khảo sát quan tâm đến nồng độ chất vị trí khác bên thể tích Hệ thống sau chia thành thể tích nhỏ phương trình cân khối lượng riêng biệt phát triển thêm Những số hạng vận chuyển bổ sung bao gồm để tính tốn cho chuyển khối lượng thể tích nhỏ Việc phân chia mặt tốn học không gian chất thành phần nhỏ, gọi chia đoạn -là tảng để ứng dụng bảo toàn khối lượng tốn chất lượng nước Bài giảng mơn Vận chuyển chất nhiễm Hình 1.6 Sơ đồ thể tích nghiên cứu tổng khối lượng Sự tích lũy sau khác biệt khối lượng có thể tích xem xét thời gian t + ∆t t, chia cho khoảng thời gian ∆t: Sự tích lũy theo thời gian Dạng vi phân ta có: Sự tích lũy theo thời gian Trong đó: V thể tích khơng thay đổi thời gian Trường hợp với khối lượng khác theo thời gian xử lý thực tế [Kiểm tra đơn vị: Thể tích x nồng độ (= khối lượng /thể tích) /thời gian = khối lượng / thời gian] Đối với thể tích xem xét, bỏ qua dòng khuếch tán, giữ lại dòng bình lưu chất xung quanh: j = → q = cu, tổng dòng qua biên hệ thống là: Tổng dòng vào = Σ qin Ain = Σ cin uin Ain = Σ cin Qin Trong Tổng bao gồm tất dòng vào, uin vận tốc chất vào, cin nồng độ chất cửa vào, Ain diện tích mặt cắt ngang cửa vào, Qin = uin Ain lưu lượng dòng vào chất [Kiểm tra đơn vị: nồng độ (= M / L³) × vận tốc (= L/T) × diện tích (= L2) = M/T] Tương tự, tổng dòng khỏi biên hệ thống: Tổng dòng = Σ qout Aout Bài giảng môn Vận chuyển chất nhiễm dịch, cạnh tranh hấp phụ bão hòa vị trí hấp phụ Điều gọi hiệu ứng Donnon Tính hữu ích giá trị Kp, nhiên, xuất phát từ thực tế chúng thường không đổi phạm vị rộng nồng độ chất ô nhiễm thể nước Điều minh họa hình 2.1, minh họa phân vùng trạng thái cân methoxychlor dạng nước (một loại thuốc trừ sâu) với đất sét (Karickhoff cộng sự, 1979) Độ dốc đường thẳng tuyến tính Kp không phụ thuộc vào nồng độ pha nước Điều quan trọng cần lưu ý hình 2.1 sử dụng thuật ngữ Kp, mà Kd Điều methoxychlor chất gây ô nhiễm kỵ nước khơng trải qua hấp thụ vị trí cụ thể Methoxychlor phân vùng tới bề mặt, đặc biệt với NOM hấp thụ vào đất sét Cường độ hấp thụ chất ô nhiễm kỵ nước phụ thuộc nhiều vào tổng lượng chất hữu có Hàm lượng chất hữu cao chất gây ô nhiễm hấp thụ nhiều Điều minh họa hình 2.2 (Karickhoff cộng sự, 1979) Bảng 2.1 Số liệu thí nghiệm để xác định hệ số phân phối cho Cd vào trầm tích EPA B-2a Tổng khối lượng (g) chất gây ô nhiễm thêm vào bình 0,00725 Khối lượng chất gây nhiễm phục hồi (mg) 0,00720 Khối lượng chất gây ô nhiễm đo thể nước (mg) 0,00542 Thể tích nước (L) 0,0300 Nồng độ chất gây ô nhiễm thể nước (mg/L) 0,181 Khối lượng chất gây ô nhiễm thể rắn (mg) 0,00178 Khối lượng thể rắn (kg) 3,58 x 10-5 Nồng độ chất gây ô nhiễm thể rắn (mg/kg) 49,7 Kd 275 a Trầm tích B2 trầm tích có thành phần hóa học vật lý đặc trưng Cũng lưu ý độ dốc hai đường thẳng hình 2.1, (Koc = Kp / foc) Khi hệ số phân vùng chia phần nhỏ cacbon hữu có mẫu, ta gọi kết số cân Koc Vì vậy, việc phân vùng chất nhiễm liên quan trực tiếp đến hàm lượng hữu trầm tích, nói chung, ta biết Kp, Koc hàm lượng hữu trầm tích, ta tính tốn nồng độ dung dịch cân chất gây ô nhiễm Log Koc Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Log Kow Hình 2.3 Koc hàm tính hòa tan nước hợp chất hệ số phân phối octanol / nước [Trích từ Karickhoff cơng (1979), Hình 5, trang 247] Việc đo đạc Kp Koc cho chất gây nhiễm đòi hỏi nhiều cơng sức Vì vậy, ta ước tính Koc Kp xác định dựa vào kết thực Karickhoff cộng (1979) Họ thấy giá trị Koc tương quan trực tiếp đến hệ số cân dung dịch octanol (Kow) cho chất gây ô nhiễm, đo dễ dàng nhanh chóng phòng thí nghiệm cách đặt khối lượng biết chất ô nhiễm lọ nhỏ chứa thể tích biết octanol nước, đến đạt cân bằng, ta đo nồng độ chất ô nhiễm pha dung dịch Như vậy, cách đo Kow cho hợp chất phòng thí nghiệm biết mối quan hệ chung Koc Kow, ta tính tốn Koc Kow tương ứng Một ví dụ mối quan hệ Kow - Koc quan sát để thiết lập cụ thể hợp chất kỵ nước log Koc = 1,00 Kow - 0,21 Phương trình minh họa Bài giảng mơn Vận chuyển chất nhiễm hình 2.2 ( Karickhoff cộng sự, 1979) Một lưu ý cuối liên quan đến Kd Kp là, mặt lý thuyết, hệ số cân độc lập với nồng độ chất rắn lơ lửng Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu chất ô nhiễm kim loại hữu phụ thuộc lớn vào nồng độ chất rắn Trong hầu hết tất trường hợp, K nồng độ chất ô nhiễm trầm tích giảm ta tăng nồng độ chất rắn Những phát tìm thấy nghiên cứu O'Connor Connolly (1980) 2.2 ĐỘNG HỌC CỦA CÁC PHẢN ỨNG BIẾN ĐỔI Trong Hóa đại cương, ta xem xét q trình hóa học khác nhau, chúng quan trọng giúp hiểu biết ảnh hưởng hố học đến biến đổi chất hóa học vận chuyển chất Nó bao gồm q trình axit-bazơ, kết tủa, ơxy hóa - khử cân hấp thụ Những trình ảnh hưởng đến vận chuyển không thiết phải tính đến việc loại bỏ chất ô nhiễm từ hệ thống nghiên cứu Như nói trước đó, hầu hết phản ứng cân hấp thụ có tính đảo ngược, chúng không phải, ta không quan tâm đến phản ứng coi chúng phản ứng loại bỏ chất Phần đề cập đến (a) phản ứng biến đổi phân rã chịu trách nhiệm việc loại bỏ chất ô nhiễm từ hệ thống (b) tốc độ phản ứng Rất may cho người làm mơ hình hệ thống mơi trường, hầu hết phản ứng biến đổi / phân rã tuân theo động học bậc nhất, chúng vậy, ta thường đưa giả định hợp lý cho phép sử dụng động học giả thiết bậc Động học bậc tính theo biểu thức tốc độ phản ứng: (2.5) Trong ∆C / ∆t thay đổi nồng độ theo thay đổi thời gian, k số tỷ lệ bậc nhất, có đơn vị tỷ lệ nghịch với thời gian, C nồng độ (phân tử, ppm đơn vị phù hợp bất kỳ) Giải phương trình trên, ta (2.6) ln log tự nhiên, Ct nồng độ chất ô nhiễm thời đểm (t), C0 nồng độ Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm ban đầu chất gây ô nhiễm Một tính hữu ích phản ứng bậc khái niệm chu kỳ bán rã Chu kỳ bán rã (t1/2) định nghĩa thời gian nửa nồng độ chất ô nhiễm ban đầu bị suy giảm hay loại bỏ, có liên quan đến số tỷ lệ k Hoặc (2.7) Sau chu kỳ bán rã, nửa số chất gây ô nhiễm tồn tại, sau hai chu kỳ bán rã, phần tư chất gây ô nhiễm tồn tại, sau ba chu kỳ bán rã, phần tám chất gây ô nhiễm tồn tại, tiếp tục Nếu ta không hiểu đầy đủ ghi nhớ phản ứng bậc nhất, ta nên xem lại giáo trình hóa học đại cương Như ta đề cập, phần lớn phản ứng chuyển đổi / phân hủy môi trường phản ứng bậc giả bậc Hãy xem kỹ ví dụ giả bậc Nhiều phản ứng hóa học có dạng: Tốc độ phản ứng = k[chất nhiễm][chất ơxy hố khử đó] Các chất phản ứng ơxy hố khử NOM, bề mặt thể khoáng chất, photon ánh sáng, hay tế bào vi khuẩn Nhìn chung, nồng độ chất phản ứng ơxy hố / khử cao tương đối ổn định so với nồng độ thấp chất gây nhiễm Vì vậy, ta giả định nồng độ chất phản ứng thay đổi không đáng kể theo thời gian ta viết biểu thức thành: Tốc độ phản ứng = k’ [chất nhiễm] k’= k [chất ơxy hố khử đó] Cách tiếp cận làm đơn giản hóa động học phản ứng dễ dàng cho phép bao gồm động học phương trình tốn biến đổi vận chuyển chất, thể chương Cần lưu ý số phương trình tốn vận chuyển chất dựa hình thức khác số tỷ lệ, bao gồm phản ứng bậc không bậc hai, điều đòi hỏi diễn tốn khác cho phương trình sử dụng giáo trình Tuy nhiên, nói chung có nhiều phản ứng biến đổi / phân rã diễn thời gian, trừ tất biểu Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm thức tốc độ phản ứng mơ tả phân huỷ có bậc (bậc không, bậc nhất, v.v…), chúng thêm vào thành biểu thức tốc độ phản ứng phương trình tốn vận chuyển Điều cho phép sử dụng biểu thức tốc độ phản ứng bậc thêm lợi thế, hầu hết phản ứng mơ tả đầy đủ trình động học bậc 2.3 MƠ HÌNH HỐ CÁC Q TRÌNH HỐ HỌC Ta biết rõ khái niệm hóa học quan trọng phức tạp Hóa đại cương Nhưng chúng phù hợp với biến đổi chất gây ô nhiễm phương pháp tiếp cận mơ hình vận chuyển chỗ nào, chúng quan trọng? Điều phụ thuộc vào chất gây ô nhiễm hệ thống mơi trường nghiên cứu, cần cố gắng tóm tắt vai trò hóa học nỗ lực xây dựng mơ hình Các thảo luận phân chia thành chất gây ô nhiễm kim loại chất gây ô nhiễm kỵ nước (hữu cơ), trình hóa học quan trọng tóm tắt Bảng 2.2 Lưu ý chất nhiễm hữu có khả ion hoá, phenol, rơi vào hai thái cực 2.3.1 Trường hợp I: Một chất gây ô nhiễm kim loại Trong mô hình cho hệ thống nước, nguồn chất gây ô nhiễm kim loại chủ yếu kiểm soát Ksp, thể hồ tan (di động) kim loại khơng thể vượt q tính hòa tan nhiệt động học (nếu có, kim loại kết tủa) Áp suất số định luật Henry quan trọng kim loại, thường khơng hay thay đổi Nhớ lại mục đích mơ hình hóa tốn vận chuyển chất để xác định nồng độ chất ô nhiễm đến thụ thể (con người), mà cuối đầu vào cho mơ hình đánh giá rủi ro Mặc dù hình thành loại chất hố học, khơng bao gồm chí hầu hết mơ hình tốn vận chuyển chí phức tạp nhất, xẽ xem xét đánh giá rủi ro Nhiều tham số biết Hóa đại cương ảnh hưởng đến hình thành kim loại Ví dụ, pH xác định độ hòa tan kim loại, hình thành loại chất hố học, hấp thụ vào bề mặt khống sản Các kim loại có sẵn dạng ngậm nước tự chúng giá trị pH thấp Việc hấp thụ tất kim loại thành hạt tăng theo độ pH dung dịch, khả tích điện bề mặt (vì nhiều kim loại hồ tan giá trị pH thấp) EH ảnh hưởng lớn đến trạng thái ơxi hóa q trình chuyển đổi, kim loại lantanit actinit thay đổi độ hòa tan, hình thành loại chất hoá học chúng, mức độ hấp thụ Như Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm vậy, EH tham số quan trọng ảnh hưởng đến tính di động mơi trường nước Như ta thảo luận, việc tăng cường độ ion (chứa muối) có tác động sâu sắc đến hình thành loại kim loại Nước có lực hút ion mạnh có độc tính thấp so với nước lực hút ion yếu Điều phức hợp ion kim loại độc hại tự do, thường dạng độc hại kim loại, anion dung dịch Hiện tượng hấp thụ ảnh hưởng lớn đến việc vận chuyển chất môi trường nước Các kim loại hấp thụ vào bề mặt khoáng chất chất hữu tự nhiên có khả sinh học so với loại kim loại hòa tan Ngồi ra, kim loại hấp phụ thường chung biến đổi chất phần tử Trong hồ, sông suối, hầu hết phần tử ion kim loại hấp thụ lắng đọng xuống đáy hệ thống gắn kết trầm tích Các kim loại hấp phụ thành chất hữu tự nhiên hoà tan thường nước di chuyển vận chuyển khỏi hệ thống nghiên cứu Các phản ứng chuyển đổi (sinh học, hóa học quang hóa) có ảnh hưởng tới kim loại, ngoại trừ hạt nhân phóng xạ phân rã Một ngoại lệ hoi khác methyl thủy ngân (một phản ứng sinh học) tạo dạng chất gây ô nhiễm độc hại 2.3.2 Trường hợp II: Các chất gây ô nhiễm kỵ nước Các chất gây ô nhiễm kỵ nước đại diện cho thái cực khác loại chất ô nhiễm chất nhiễm khơng dễ bị hòa tan chất lỏng phân cực (nước) Ở đây, nồng độ chất ô nhiễm hệ thống mơi trường nước kiểm sốt tính hòa tan nước / số định luật Henry Đối với hệ thống khí quyển, áp suất xác định lượng đầu vào Bảng 2.2 Tổng kết yếu tố hóa học ảnh hưởng đến biến đổi vận chuyển chất cho nhóm chất ô nhiễm Hạt nhân phóng xạ Yếu tố hóa học Kim loại (1 lớp kim loại) pH Rất quan trọng Rất quan trọng Tính hòa tan Áp suất Rất quan Rất quan trọng trọng Không quan Không quan Chất hữu bị ion hóa Chất hữu kỵ nước Có khả quan Bình thường trọng khơng quan trọng Rất quan trọng Có thể quan trọng Rất quan trọng Có thể quan trọng Bài giảng mơn Vận chuyển chất ô nhiễm trọng trọng Không quan Khơng quan trọng trọng HLC Có thể quan trọng Thường quan trọng Rất quan trọng Rất quan trọng Cho chất vô Acid–bazơ Rất quan trọng Rất quan trọng Redox Rất quan trọng Rất quan trọng Kết tủa Rất quan trọng Rất quan trọng Hấp phụ Rất quan trọng Rất quan trọng Sự biến đổi oxy hoákhử hữu Abiotic Có thể quan trọng Có thể quan trọng Photochemical Có thể quan trọng Có thể quan trọng Biological Có thể quan trọng Có thể quan trọng Độ pH nồng độ ion hệ thống có khơng có tác dụng biến hóa chất ô nhiễm kỵ nước (Tất nhiên, độ pH ảnh hưởng lớn chất hữu có khả ion hoá, diện muối làm giảm độ hòa tan hợp chất này) Tuy nhiên EH ảnh hưởng đến phản ứng phân hủy sinh học vô sinh Một số chất nhiễm dễ dàng bị phân huỷ mơi trường háo khí vi sinh vật, chất ô nhiễm khác bị phân huỷ dễ dàng trình sinh học phi sinh học điều kiện yếm khí khử Như vậy, trình sinh học phi sinh học quan trọng chế loại bỏ chất ô nhiễm hữu Trong khơng khí nước bề mặt, phân rã quang hóa quan trọng Hiện tượng hấp thụ quan trọng chất gây ô nhiễm kỵ nước, chất gây ô nhiễm tồn bề mặt bị hồ tan dung mơi phân cực nước Như vậy, hấp thụ vào chất hữu tự nhiên bề mặt khoáng chất quan trọng Nhìn chung, giá trị Kp cho chất gây nhiễm kỵ nước có độ lớn lớn nhiều lần giá trị Kd cho chất gây ô nhiễm kim loại Cũng chất gây ô nhiễm kim loại, tượng hấp thụ quan trọng hồ, sông suối, hệ thống nước ngầm 10 Bài giảng môn Vận chuyển chất nhiễm Vì vậy, cần đưa yếu tố hóa học vào cách tiếp cận mơ hình hóa tốn vận chuyển nào? Để hiểu điều này, ta phải xem xét khái niệm mơ hình đơn vị thể tích (dạng hộp) cân khối lượng Trong mơ hình hóa mơi trường, điều quan trọng xác định hệ thống, thực điều cách sử dụng đơn vị thể tích Ví dụ, ta nghiên cứu việc vận chuyển chất nhiễm khí hệ thống nước ngầm, ta xác định phần hệ thống quan tâm đơn vị thể tích có kích thước vật lý kích thước hệ thống nghiên cứu Tiếp theo, tính tốn tất khối lượng chất gây nhiễm vào khối, phản ứng diễn bên khối, giữ lại bên khối, thoát khỏi khối / hệ thống (cân khối lượng) Tất nhiên, điều có nghĩa cần sử dụng nhiều kiến thức tốn học, phần thứ hai mơn học đề cập đến phát triển sử dụng mơ hình để mơ tả tốn vận chuyển chất ô nhiễm hệ thống hồ, sơng suối, nước ngầm khí Phương pháp tiếp cận cho cân khối lượng hệ thống môi trường viết sau: Sự thay đổi = Tổng tất + Tổng khối lượng nguồn bên hệ nguồn thống theo vào - Tổng tất - nguồn Tổng tất lắng đọng bên thời gian dC/dt = Khối + Nguồn - Khối lượng - Loại bỏ khỏi lượng phát chất ô hệ thống chất sinh chất ô nhiễm phản ứng gây ô nhiễm từ bên khỏi hệ hấp thụ nhiễm hệ thống phân rã vào thống 3-9 Hầu hết thuật ngữ đề cập đến giảng Ví dụ, "khối lượng chất gây nhiễm vào hệ thống" kiểm soát nguồn tập trung nguồn phân tán, đầu vào tức thời kiểu bậc thang, độ hòa tan, áp suất hơi, số định luật 11 Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Henry Thuật ngữ "nguồn phát sinh chất ô nhiễm từ bên hệ thống" minh họa giải hấp thụ từ trầm tích (Kd Kp) phát sinh chất nhiễm khí phản ứng quang hóa "Khối lượng chất nhiễm khỏi hệ thống" đại diện dòng chảy từ hồ sơng, phần cụ thể tầng chứa nước khơng khí Chúng thể chi tiết ví dụ chương tốn vận chuyển chất Cuối cùng, cần tập trung vào thành phần cuối phương trình cân khối lượng, tổng tất lượng chất lắng đọng bên Đây nơi mà phản ứng chuyển hoá / phân rã vào phương trình Nhớ lại nhiều phản ứng tìm thấy đơn giản hóa để trở thành phản ứng bậc Điều trở nên dễ dàng nhiều cho người lập mơ hình, tất phản ứng bậc tỷ lệ (bậc một, trường hợp này), ta thêm vào số tốc độ riêng biệt có tổng thể số tốc độ bậc Như vậy, giả sử ta có chất gây ô nhiễm bị phân huỷ sinh học với số tốc độ 0,05 ngày-1 phân huỷ quang hố k tương đương với 0,005 ngày-1 Thay dẫn dắt đến phương trình phức tạp với hai biến động học, ta đơn giản cộng hai giá trị k với để có tổng số tỷ lệ 0,055 ngày-1 có số hạng động học phương trình Bất kỳ số lượng số tốc độ bậc cộng vào với Điều trở nên rõ ràng chương toán vận chuyển ta áp dụng cho phương trình vận chuyển chất nói chung Tính tốn hệ số phân bố từ số liệu thí nghiệm Hệ số Koc xác định cho hấp thụ 2,2’,4,4’, 6,6’-hexachlorobiphenyl (một loại PCB) mẫu trầm tích Hàm lượng chất hữu trầm tích 2,05% Một dung dịch 2,05mg / L 2,2’4,4’, 6,6’-hexachlorobiphenyl (HCB) chuẩn bị sẵn, khoảng 40 mL dung dịch đổ vào lọ nhỏ chứa 0,102 g trầm tích khơ Thể tích dung dịch cuối 40,0 mL Mẫu trộn vào ngày, thể dung dịch trầm tích phân tách màng lọc sợi thủy tinh 1,0-µm, thể dung dịch đo cho 2,2’4,4’, 6,6’hexachlorobiphenyl Trong thể dung dịch đo nồng độ 0,506mg/L Phân tích lọ rỗng (có chứa nước HCB khơng có trầm tích) đo nồng độ 1,88 mg / L HCB dạng hoà tan Hỏi Kp Koc mẫu ? 12 Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Tổng khối lượng (mg) HCB thêm vào bình 0,0820 Khối lượng hồi phục lọ rỗng (mg) 0,0752 Khối lượng HCB thể nước (mg) hỗn hợp 0,0202 Thể tích nước (L) 0,0400 Nồng độ HCB thể nước (mg / L) Khối lượng pha rắn HCB (mg) (được xác định chênh lệch) (2-3) Khối lượng pha rắn (kg) Nồng độ HCB pha rắn (mg/kg) Kp (L/kg) 0,505 0,0550 1,02 x 10-4 539 1068 10 Koc (Kp/foc) (L/kg) 51350 Bước 1: Đầu tiên cần xác định khối lượng HCB bình (2,05 mg/L) x (0,0400 L) = 0,0820 mg Bước 2: Lưu ý tất HCB thêm vào bình hồi phục lại phân tích bình rỗng (1,88 mg / L x 0,0400 = 0,0752 mg) Quan sát phổ biến thí nghiệm phòng Vì vậy, ta phải giả định tất bình thu hồi 0,0752 mg HCB Các nguồn HCB bao gồm hóa từ thể dung dịch chuẩn bị dung dịch hấp thụ vào thành lọ đỉnh lọ Bước 3: Tiếp theo nồng độ HCB lọ chứa trầm tích tính tốn: (0,506 mg/L x 0,040 L = 0,202 mg) Bước 4: Tiếp theo, khối lượng HCB liên quan đến trầm tích: 0,0752 - 0,0202 = 0,0550 mg Bước 5: Tiếp theo, nồng độ HCB mẫu trầm tích xác định: 0,0550 mg / 1,02 x 10-4 kg = 539 mg/kg Bước 6: Kp tính từ tỷ lệ nồng độ pha trầm tích/bùn nồng độ pha hòa tan: 539 mg / kg / 0.506 mg / L = 1068 L/kg Bước 7: Koc tính cách chia Kp với thành phần chất hữu có mẫu: 1068 L/kg / 0,0205 = 52098 L/kg Xác định giá trị trung bình Kd dựa vào loạt thí nghiệm đo Kd 13 Bài giảng mơn Vận chuyển chất nhiễm Việc xác định xác trị số Kd Kp thực thông số đo qua loạt nồng độ chất nhiễm Ví dụ, tập hợp thí nghiệm Kd tiến hành để khảo sát hấp phụ Pb đất Điều quan trọng cần lưu ý tất lọ chứa khối lượng trầm tích Điều quan trọng Kd hàm nồng độ chất rắn lơ lửng (bùn) Các thí nghiệm tiến hành cách tương tự mô tả ví dụ khác Ta có kết sau đây: Nồng độ pha bùn (mg/kg) 0.725 1.42 10.5 21.4 35.5 Nồng độ thể bùn cát (mg/kg) Nồng độ pha nước (mg/L) 0.0500 0.103 0.698 1.50 3.78 Nồng độ thể nước (mg/L) Hình 2.4 Xác định Kd từ liệu thực nghiệm Để giải toán này, cần vẽ biểu đồ liệu xác định độ dốc đường thẳng (bằng với Kd) Các kết thể Hình 2.4 Lưu ý tất liệu sử dụng, biểu đồ đường thẳng, xuất nồng độ cao Cách làm phổ biến thí nghiệm phòng nồng độ dạng kim loại hoà tan cao sử dụng Hiện tượng chủ yếu bao trùm hoàn toàn vị trí hấp thụ bùn 14 Bài giảng mơn Vận chuyển chất ô nhiễm cát dẫn đến nồng độ cao thể hoà tan Khi điều xảy ra, ta ước tính Kd xác từ điểm liệu thấp Đường hồi quy tuyến tính bốn liệu bảng tạo độ dốc, Kd là14,3 L/kg Bài tập Chất thoát từ bãi rác địa phương bị nghi ngờ có chứa nồng độ Cadimi cao, thành phố hạ lưu từ lưu vực bắt đầu giám sát dòng suối đầu nguồn Cadimi Để dự đoán vận chuyển chất tốt hơn, cần phải xác định hệ số phân bố Cadimi nước sông suối thổ nhưỡng địa phương Hai lít nước mẫu thu thập, lọc sấy khô Các chất dạng hạt lọc khô nặng 10,0 g sử dụng để xác định tổng chất rắn lơ lửng (5000 mg / L) Các mẫu trầm tích đất nước (250mg) chuẩn bị ~ 50 ml chai mẫu để tạo TSS giống dòng suối khu vực Cadimi (0.375 mg) thêm vào lọ mẫu, bao gồm khoảng trống, nước bổ sung cho thể tích dung dịch cuối 50,0 mL Các dung dịch trộn lẫn ba ngày, sau chúng lọc với lọc 0,20-µm phân tích lửa quang phổ hấp thụ nguyên tử Nồng độ Cadimi cân thể nước 5,00 mg / L Tính Kd cho Cd2+ đất Aldrin loại thuốc trừ sâu clo hoá sử dụng để diệt mối đến tận năm 1970 Sau sử dụng, thuốc trừ sâu khơng phân hủy tự tìm đường vào hệ thống nước ngọt, làm ngộ độc sinh vật Một mẫu bùn lắng thực để xác định Aldrin hấp phụ vào trầm tích rắn Đối với thí nghiệm này, 0,1147 mg Aldrin thêm vào bình chứa 100,0 mL nước 4,26 x 10-4 kg bùn đáy hồ Thông qua sắc ký khí-điện tử thu nạp phát (GC-ECD) nồng độ cân Aldrin dung dịch xác định 0,0180ppm Xác định khối lượng Aldrin thể dung dịch rắn tính giá trị Kp cho chất gây ô nhiễm Aldrin Tổng khối lượng (mg) chất nhiễm thêm vào bình 0,1147 Khối lượng chất nhiễm thể nước (mg) Thể tích nước (L) Nồng độ chất ô nhiễm đo thể nước (mg/L) 100,0 0,0180 Khối lượng chất ô nhiễm thể rắn (mg) 15 Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Khối lượng thể rắn (kg) 4,26 x 10-4 Nồng độ chất ô nhiễm thể rắn (mg/kg) Kp Kepone (chlordecone), chất gây ung thư, tan thành tinh thể màu trắng bột khơng hòa tan nước, sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm, thuốc diệt ấu trùng chuối, thuốc lá, nhà máy nước Cơ quan EPA Hoa Kỳ cấm sử dụng Kepone năm 1975, hóa chất sử dụng số nước Trước chấm dứt sản xuất Hoa Kỳ, lượng lớn Kepone đổ xuống thượng lưu sông James Kepone đặt mối đe dọa cho loài cá động vật biển khác, nguồn cung cấp nước ngầm Hầu hết Kepone sông James lắng đọng vào cát bùn đáy Một Kp cần phải xác định cho hấp thụ Kepone mẫu bùn Một dung dịch 0,02453 mg/L Kepone chuẩn bị 100,0 mL dung dịch đổ vào lọ với 0,000100 kg trầm tích khơ Mẫu trộn lẫn ba ngày, thể nước rắn phân tách cách sử dụng lọc sợi thủy tinh 0,20-µm Khối lượng Kepone thể dung dịch đo với sắc ký khí Từ đó, nồng độ Kepone thể dung dịch xác định 0,02108 mg/L Phân tích cho thấy khơng kepone từ hấp thụ lên thành lọ Tìm Kp cho mẫu cách sử dụng biểu đồ sau Tổng khối lượng (mg) kepone thêm vào bình Khối lượng kepone thể nước (mg) hỗn hợp Thể tích nước (L) Nồng độ kepone thể nước (mg/L) Khối lượng kepone thể rắn (mg) Khối lượng bùn lắng lọ (kg) Nồng độ kepone thể rắn (mg/kg) Kp Cơ quan EPA vừa nhận báo cáo khu vực chất thải ắc quy quy mô nhỏ thành phố thuộc thẩm quyền điều tra Khu vực có chứa pin xe tơ 16 Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm máy kéo khác nằm mái sườn đồi gần suối Cần xác định mức độ ô nhiễm chì dòng suối, xét đến nồng độ pha dung dịch hấp thụ hạt rắn dòng suối nói cách khác, cần phải xác định Kd (hệ số phân phối) chì Để xác định Kd, ta thêm 0,100 g đất sét vào 0,1000L nước sau thêm 0,04976 mg Pb2+ vào mẫu Sau cho phép mẫu đạt tới trạng thái cân tối thiểu ngày, ta phân tích chúng hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử nhiệt tìm thấy có 0,500 mg/L Pb thể dung dịch mẫu Ta làm khoảng trống thấy số lượng Pb hấp thụ ống nghiệm 0,01000 mg/L Sử dụng giá trị để hoàn thành bảng xác định Kd Pb mẫu Tổng Pb mẫu (mg) 0,04976 Thể tích nước mẫu (L) 0,1000 Thể dung dịch [Pb] mẫu (mg/L) 0,5000 [Pb] trống (mg/L) 0,01000 Khối lượng Pb thể dung dịch (mg) Khối lượng thể rắn (khối lượng sét) (g) 0,1000 Khối lượng Pb thể rắn (mg) Thể rắn [Pb] (mg/kg) Kd Ta thảo luận cân Kd Kp, động học thuật ngữ hấp thụ bậc tỷ lệ giải hấp thụ Giải thích thuật ngữ quan trọng việc xác định tốn vận chuyển chất nhiễm hệ thống nước tự nhiên Chọn chất gây ô nhiễm kim loại Sử dụng công thức biết, giải thích tất q trình hóa học ảnh hưởng đến tốn vận chuyển chất hệ thống dung dịch Các trình làm tăng vận chuyển? Các trình làm giảm vận chuyển? Chọn chất gây ô nhiễm kỵ nước Sử dụng công thức biết, giải thích tất trình hóa học ảnh hưởng đến tốn vận chuyển chất hệ thống dung dịch Quá trình làm tăng vận chuyển? Quá trình làm giảm vận 17 Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm chuyển? 18 ... II: Các chất gây ô nhiễm kỵ nước Các chất gây ô nhiễm kỵ nước đại diện cho thái cực khác loại chất nhiễm chất nhiễm khơng dễ bị hòa tan chất lỏng phân cực (nước) Ở đây, nồng độ chất ô nhiễm hệ... phát chất ô hệ thống chất sinh chất ô nhiễm phản ứng gây ô nhiễm từ bên khỏi hệ hấp thụ nhiễm hệ thống phân rã vào thống 3-9 Hầu hết thuật ngữ đề cập đến giảng Ví dụ, "khối lượng chất gây ô nhiễm. .. 0,0180 Khối lượng chất ô nhiễm thể rắn (mg) 15 Bài giảng môn Vận chuyển chất ô nhiễm Khối lượng thể rắn (kg) 4,26 x 10-4 Nồng độ chất ô nhiễm thể rắn (mg/kg) Kp Kepone (chlordecone), chất gây ung