Nhóm 4 các phương pháp xử lý ô nhiễm đất bằng pp hóa lý

6/20/20 TIỂU LUẬN MÔN: QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT NHÓM Đề tài: Các phương pháp xử lý thuộc nhóm HĨA LÝ phục hồi nhiễm đất Lê Thị Ngọc Anh Lê Thị Vân Anh Nguyễn Thị Thu Hương Trần Thị Tươi GVHD: TS Trần Thanh Chi Nhóm SVTH: 20130089 20130090 20132000 20134522 Nội dung chính: Hiện trạng Các phương pháp Hóa Lý Khả áp dụng Kết luận 6/20/20 Tổng quan ◦ Đất tài nguyên vô quý tự nhiên ban tặng cho người Đất đóng vai trò quan trọng: môi trường nuôi dưỡng loại cây, nơi để sinh vật sinh sống, khơng gian thích hợp để người xây dựng nhà công trình khác ◦ Dân số ngày tăng nhanh vấn đề đáng lo ngại, rác thải sinh hoạt vấn đề canh tác, nhu cầu đất sinh sống khai thác khoáng sản, dần biến môi trường đất bị ô nhiễm cách trầm trọng 6/20/20 Hiện trạng đất Việt Nam 1) Tài nguyên đất Việt Nam ◦ Diện tích Việt Nam 33.168.855 ha, đứng thứ 59 200 nước giới 2) Tỉ trọng đất nước ta ◦ Tổng diện tích 14.777 triệu ha, với 1.527 triệu đất bị đóng băng 13.251 triệu đất khơng bị phủ băng Trong có 12% tổng diện tích đất canh tác, 24% tổng diện tích đồng cỏ, 32% đất rừng 32% đất cư trú, đầm lầy ◦ Trong diện tích đất có khả canh tác 3.200 triệu ha, khai thác 1.500 triệu Tỷ trọng đất t có khả canh tác nước phát triển 70% nước phát triển 36% 6/20/20 Hiện trạng đất Việt Nam 3) Hiện trạng tài nguyên đất Việt Nam nói riêng giới nói chung ◦ Tài nguyên đất giới nói chung Việt Nam nói riêng bị suy thối nghiêm trọng nhiều lý như: xói mòn, rửa trôi, nhiễm mặn, ô nhiễm đất, bạc mầu, nhiễm phèn biến đổi khí hậu Hiện 10% đất có tiềm nơng nghiệp bị sa mạc hố ◦ Ðất hệ sinh thái hoàn chỉnh nên thường bị ô nhiễm hoạt động người Khi sống ngày phát triển nâng cao dường tài nguyên đất ngày bị suy thoái trở nên cằn cỗi 6/20/20 ◦ Đất bị ô nhiễm chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải nông nghiệp, ô nhiễm nguồn nước khơng khí khu dân cư tập trung Hiện trạng sử dụng đất đai năm 2015 ◦Theo nhóm đất sử dụng, tổng diện tích tự nhiên nước 33.123.077 ha, 31.000.035 đất sử dụng vào mục đích nơng nghiệp phi nơng nghiệp, chiếm 93,59% tổng diện tích tự nhiên; 2.123.042 đất chưa sử dụng vào mục đích, chiếm 6,41% tổng diện tích tự nhiên Trong đó, nhóm đất nơng nghiệp có diện tích 27.302.206 ha, chiếm 82,43% tổng diện tích tự nhiên chiếm 87,07% tổng diện tích đất sử dụng; nhóm đất phi nơng nghiệp có diện tích 3.697.829 ha, chiếm 11,16% tổng diện tích tự nhiên chiếm 11,93% tổng diện tích đất sử dụng; nhóm đất chưa sử dụng có diện tích 2.123.042 ha, chiếm 6,41 % tổng diện tích tự nhiên nước 6/20/20 Biểu đồ trạng sử dụng đất năm 2015 6/20/20 Nhận xét: ◦ Theo loại đối tượng sử dụng, quản lý, diện tích đất giao cho loại đối tượng sử dụng 26.802.054 ha, chiếm 80,92% tổng diện tích tự nhiên ◦ Trong đó, hộ gia đình cá nhân sử dụng 15.894.447 ha, chiếm 47,99% tổng diện tích tự nhiên, 59,30% diện tích đất đối tượng sử dụng ◦ Các tổ chức nước sử dụng 10.518.593 ha, chiếm 31,76% tổng diện tích tự nhiên 39,25% diện tích đất giao cho đối tượng sử dụng; tổ chức nước ngoài, cá nhân nước sử dụng 45.717 ha, chiếm 0,17% diện tích đất giao cho đối tượng sử dụng ◦ Cộng đồng dân cư sở tôn giáo sử dụng 343.294 ha, chiếm 1,28% diện tích đất giao cho đối tượng sử dụng Diện tích đất giao cho đối tượng để quản lý 6.321.023 ha, chiếm 19,08% tổng diện tích tự nhiên nước 6/20/20 Các nguyên nhân gây ô nhiễm đất Tự nhiên: nhiễm phèn, nhiễm mặn, lan truyền từ môi trường khác,… Nhân tạo: ◦Chất thải nông nghiệp ◦Chất thải cơng nghiệp ◦Chất thải sinh hoạt ◦Ơ nhiễm đất dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ,… 6/20/20 Các phương pháp xử lý đất ô nhiễm  Các phương pháp hỗ trợ Các phương pháp hóa lý Các phương pháp sinh học Các phương pháp đóng rắn ổn định chất Các phương pháp xử lý nhiệt Các phương pháp khác 6/20/20 10 2.2 Phương pháp trao đổi ion ◦ Sử dụng vật liệu tổng hợp, zeolites hay sét, tắng CEC đất giúp tang khả kết hợp chất ô nhiễm (+) với nhóm chức mang điện âm(-) hạt đất Khả áp dụng: ◦ Có thể xử lý hợp chất phức tạp đất đất bị ô nhiễm kim loại độc hại kết hợp với thành phần hữu cơ, chí với chất nhiễm phóng xạ, loại đất bị nhiễm kim loại nặng, ◦ Phương pháp ứng dụng để tách chất ô nhiễm dạng ion phần tử có điện tích nhỏ đất Phương pháp thích hợp thích hợp cho việc tách kim loại nặng đất Cần ý kỹ thuật không tách kim loại loại đất hòa tan có chứa ion Do việc tách kim loại mà nồng độ ion khoảng hổng giảm Tiếp kim loại hấp thụ hạt đất hòa tan oxit, hydroxit, cacbonat có dung dịch tách khỏi đất Các chất ô nhiễm khơng phải dạng ion hòa tan chất lỏng dạng bọt tách rời di chuyển điện thẩm thấu dung dịch đât 6/20/20 14 2.3 Phương pháp Oxy hóa ◦ Là cơng nghệ xử lý thơng dụng hiệu cao đất ô nhiễm hóa chất hữu độc hại hợp chất Cyanides ◦ Các chất oxy hóa thơng dụng là: H2O2, O3, KMnO4 *Khả ứng dụng -xử lý chì:Sử dụng chất hóa học để gia tăng phản ứng oxy hóa khử Những tác nhân oxy hóa thường sử dụng ozone, hydrogen peroxide, hypochlorine chlorine dioxide Tác nhân khử thường dùng sulfate sắt, sodium bisulfite sodium hydrosufite, biến đổi chất ô nhiễm thành chất nhiễm -Từ q trình thực tế cho thấy để tăng cường hiệu phân hủy Dioxin cần thực trình kết hợp phản ứng Declo hóa vói tham gia chất xúc tác thích hợp Hiệu đạt 90-95% Phương pháp hóa lý bao gồm q trình Declo hóa oxy hóa giải pháp khả thi để phân hủy đất nhiễm dioxin đòi hỏi giá thành xử lí cao đặc biệt khó tránh khỏi ô nhiễm môi trường thứ cấp sử dụng tác nhân hóa học 6/20/20 15 2.4 Phương pháp quang phân ◦ Các phản ứng phân hủy tia cực tím UV ánh sáng mặt trời thường làm gãy mạch vòng làm gãy mối liên kết clo cacbon nguyên tố khác cấu trúc phân tử chất hữu sau thhay nhóm Cl nhóm phenyl nhóm Hydroxyl làm giảm hoạt độ độc cuả hoạt chất 6/20/20 16 KHẢ NĂNG ÁP DỤNG ◦ Có thể sử dụng để cải tạo đất bị nhiễm đioxin tác dụng tia cực tím ánh sáng mặt trời phân tử PCDD PCDF xảy tượng Declo hóa làm vài nguyên tử clo bật khỏi phân tử PCDD PCDF tạo hỗn hợp đồng phân có tính độc khác với sản phẩm thu độc khơng độc q trình quang phân hủy Ddioxxin đất Sản phẩm trình hợp chất có số nguyên tử clo độc tính chúng giảm 6/20/20 17 2.5 Phương pháp phân hủy xúc tác ◦Qúa trình phân hủy hợp chất POPs thực môi trường NaOH với xúc tác Hydrocacbon giàu H ◦Trong mơi trường kiềm, hầu hết hóa chất BVTV bị tách khỏi đất chất khác phần bị phân hủy ◦Dầu hỏa vừa có tác dụng phân tán hóa chất BVTV, vừa cung cấp Hydrocacbon phản ứng Chlor cho phản ứng Chlor phản ứng phân hủy hóa chất BVTV ◦Sản phẩm phả ứng phân hủy xúc tác nước NaCl 6/20/20 18 2.6 Phương pháp hấp phụ Hấp phụ trình chứa vật chất (các phân tử khí, phân tử, ion chất tan) lên bề mặt phân cách pha Bề mặt phân cách pha khí-rắn, lỏng-rắn, khí-lỏng Chất mà bề mặt xảy q trình hấp phụ gọi chất hấp phụ, chất tụ tập bề mặt phân cách pha gọi chất bị hấp phụ Cơ chế trình hấp phụ: ◦ Qt1 khuếch tán chất đến bề mặt vật liệu hấp phụ ◦ QT2 di chuyển vật chất đến mao quản vật liệu hấp phụ ◦ QT3 hình thành đơn lớp chất bị hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ 6/20/20 19 Ứng dụng xử lý mơi trường đất ◦Một số tính hấp phụ keo đất: hấp phụ học, hấp phụ sinh học, hấp phụ phân tử, hấp phụ trao đổi ion ( gồm hấp phụ trao đổi cation, anion,…) Trong hấp phụ trao đổi ion đặ trưng cho hoạt tính mơi trường đất ◦Vai trò keo đất; tạo lên khả hấp phụ đất, gắn kết phần tử giới làm cho đất tơi xốp; Làm thay đổi nhiều đặc tính vật lí, hóa lí đất; Hấp phụ số kim loại có đất góp phần làm giảm thải nhiễm mơi trường đất ◦Bên cạnh khả hấp thụ keo đất đất số vật liệu sử dụng để hấp phụ kim loại nặng có đất Zeolit, khống sét, muối nhơm… 6/20/20 20 2.7 Tách chiết đất chỗ ◦ Nguyên lý Việc tách phương pháp làm bay đất dựa khả bay chất ô nhiễm Pha khí phần tử đất khu vực nhiễm pha cân với chất ô nhiễm hấp phụ phần tử Số lượng chất nhiếm pha khí phần tử đất thường phong phú, đa dạng với khả bốc tương đối cao Việc rửa tia nước khu vực ô nhiễm, sử dụng liên kết chiết tách chân khơng pha khí thấm lọc khí làm tăng khả tách chất nhiễm bay từ vực ô nhiễm 6/20/20 21 Khả ứng dụng thực tiễn ◦ - Việc tách chiết phương pháp bay thích hợp cho việc xử lý đất chỗ đất ô nhiễm hợp chất bay như: Tricloroetylen, pecloroetylen, toluen, benzen nhiều dung môi hữu khác Người ta tách hợp chất thủy ngân hữu hay asen Tuy nhiên kỹ thuật không nghiên cứu kỹ phù hợp với loại đất có khả thấm cao Tính thấm đất sét giống sét nhìn chung thấp để tách cách hiệu chất ô nhiễm ◦ - Việc tách cách làm bay số trường hợp kết hợp với hệ thống xử lý: tách chỗ với pha nước phục hồi sinh học chỗ Q trình thâm nhập khơng khí dẫn đến việc vận chuyển kèm lượng ô xy làm tăng hiệu phân hủy sinh học Việc sử dụng tác nhân tách chiết nước tách hợp chất không bay hay không bị phân hủy sinh học ◦ - Chi phí phương pháp thấp phương pháp khác 6/20/20 22 Biện pháp Ozon/UV ◦ Ozon hóa kết hợp với việc chiếu tia cực tím biện pháp phân hủy chất thải hữu dung dịch dung môi Kỹ thuật áp dụng việc xử lý ô nhiễm thuốc trừ sâu Mỹ Phản ứng hóa học trình là: Thuốc trừ sâu, diệt cỏ + O3 CO2 + H2O + nguyên tố khác Ưu điểm biện pháp sử dụng thiết bị gọn nhẹ, chi phí vận hành thấp, chất thải mơi trường sau xử lý loại độc, thời gian phân huỷ ngắn Nhược điểm biện pháp sử dụng có hiệu cao pha lỏng, pha khí Chi phí ban đầu cho xử lý lớn 6/20/20 23 Bảng so sánh phương pháp STT Phương pháp Ưu điểm Tách, chiết phân cấp • Có khả ứng dụng cỡ hạt rộng rãi thực tế Trao đổi ion • Có u cầu chặt chẽ với vật liệu trao đổi • Có khả xử lý ion, cần phù hợp mang lại hiệu hợp chất phức tạp xử lý cao kim loaj độc hại kết • Các vật thể kim loại lớn có hợp với thành phần chất nhiễm làm tắc ngừng hữu cơ, chí với chất trệ q trình xử lý chi phí đầu tư cao thường dùng cho chất lượng đất có nhiễm phóng xạ u cầu xử lí cao Trong thực nghệm • Triệt để xử lý có chọn việc tính tốn cho q trình xử lý lựa đối tượng khó Oxy hóa • • • 6/20/20 Áp dụng hiệu phương án xử lý chỗ thiết bị xử lý Là công cụ xử lý thông dụng Hiệu cao đất bị ô nhiễm chất hữu độc hại, hợp chất Cyanides Nhược điểm Khả ứng dụng • Phương pháp xử lý phía sau phức tạp loại đất cát, đất sét có hàm lượng sét hữu