suong mu quang hoa

Phải có nguồn tạo ra các nitơ oxit NOx và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs VOC là "những chất hóa học phản ứng được với nitơ oxit trong khí quyển, dưới tác dụng của tia cực tím của án[r]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA SƯ PHẠM TIỂU LUẬN MÔN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỀ TÀI SƯƠNG MÙ QUANG HÓA ( photochemical smog ) NHÓM 10 NỘI DUNG I Mở Đầu II Khái niệm sương mù quang hóa III Nguyên nhân và Cơ chế hình thành IV Các điều kiện hình thành sương mù quang hóa V Tác hại sương mù quang hóa VI Thực trạng VII Biện pháp khắc phục VIII.Kết luận I MỞ ĐẦU Đêm mùng 10, rạng sáng 11-6-2009, nhiều khu vực nội thành thành phố quận Thanh Xuân, Cầu Giấy, Đống Đa, Ba Đình, Hoàng Mai và các huyện Từ Liêm, Thanh Trì xuất khói mù dày đặc gây cảm giác ngột ngạt, khó chịu cho người dân Một số người cho tưởng này người dân đốt rơm rạ Theo đoán ban đầu tượng trên là tượng sương mù quang hóa Vậy sương mù quang hóa là gì và có ảnh hưởng nào,… Bài tiểu luận giúp hiểu rỏ tượng này II.KHÁI NIỆM Sương mù quang hóa ( khói mù quang hóa) gọi tên “smog” - sương khói (ghép hai từ tiếng Anh fog - sương mù và smoke - khói) Theo đó, smog định nghĩa là "lớp mù quang hóa gây tương tác xạ mặt trời và bầu khí bị ô nhiễm các hydrocarbon và ôxít nitrogen thoát từ khí thải động cơ” II.KHÁI NIỆM Sương mù quang hóa là dạng ô nhiễm không khí sinh ánh sáng mặt trời tác dụng lên khí thải động xe máy, khí thải công nghiệp … để hình thành nên vật chất ozone, aldehit và peroxyacetylnitrate(PAN) Sương mù quang hóa xảy tầng đối lưu khí – nơi tập trung phần lớn các chất khí gây ô nhiễm : NOx, các hợp chất VOCs (Volatile Organic Compounds) … II.KHÁI NIỆM III NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ HÌNH THÀNH * Nguyên nhân: Cuộc cách mạng công nghiệp là nguyên nhân chính làm tăng các chất ô nhiễm không khí suốt ba kỉ qua Trước 1950, nguyên nhân chính gây ô nhiễm này là đốt than đá để sản sinh lượng, để nấu ăn và để vận chuyển Ngày nay, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, luợng hạt nhân, và thủy điện, việc đốt các nhiên liệu hóa thạch gas, xăng dầu có thể gây tượng sương mù quang hóa * Cơ chế: Sương mù quang hóa tổng hợp từ NO, NO2, HNO3, CO, các nitrat hữu (PAN), O3 và các chất oxy hóa quang hóa Sự quang phân NO2 khởi đầu cho hình thành sương mù quang hóa NO2 + hv → NO + O Nguyên tử oxy giải phóng phản ứng với phân tử O2 để tạo ozon O + O2 + M → O3 + M Ozon sinh phản ứng với phân tử NO để tái sản sinh NO2 và phân tử O2 NO(g) + O3(g) → NO2(g) + O2(g) * Cơ chế: NO2, O2 và hydrocarbons phản ứng với điều kiện ánh sáng mặt trời tạo peroxyacetylnitrate(CH3CO-OONO2) NO2(g) + O2(g) + hydrocarbons → CH3CO-OO-NO2(g) * Cơ chế: Nhưng việc thải lượng lớn NOx, CO, các hợp chất carbonyl và các hydrocarbon các nguồn nhân tạo đã phá vỡ chu trình quang phân, cái mà không làm cho nồng độ NO2 và O3 không khí tăng lên không bị phá vỡ CO và hydrocarbons, thông qua phản ứng chúng với các góc hydroxyl thêm vào đó là quang phân các hợp chất carbonyl, phá hủy chu trình quang phân thông thường thông qua việc hình thành các gốc peroxyl Các gốc peroxyl này ngăn chặn phản ứng O3 và NO, vì làm kết thúc chu trình và làm tích tụ O3 không khí III.NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ HÌNH THÀNH Hình : Sơ đồ hình thành sương mù quang hóa IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH KHÓI MÙ QUANG HÓA IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH KHÓI MÙ QUANG HÓA * Các chất gây sương mù quang hóa: Phải có nguồn tạo các nitơ oxit (NOx) và các hợp chất hữu dễ bay (VOCs) (VOC là "những chất hóa học phản ứng với nitơ oxit khí quyển, tác dụng tia cực tím (của ánh nắng) tạo thành sương mù,có chứa ozon (O3), alđehyt, peoxyt axetyl nitrat và lượng nhỏ các chất oxy hóa) Phản ứng quang hóa học tác dụng nitơ oxit phân hủy dung môi hữu tạo tác nhân oxy hóa: VOC + ánh sáng + NO2 + O2→ O3 + NO + CO2 + H2 Nồng độ cao hai chất này không khí có liên quan đến quá trình công nghiệp hóa và quá trình vận chuyển IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH SƯƠNG MÙ QUANG HÓA Thời gian ngày: +Vào lúc sáng sớm, giao thông làm tăng lượng thải các oxit nitơ và VOCs chúng ta lái xe làm +Vào khoảng buổi sáng, lượng xe cộ lưu thông giảm, các oxit nitơ và VOCs bắt đầu phản ứng và hình thành NO 2, làm tăng nồng độ nó IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH SƯƠNG MÙ QUANG HÓA Thời gian ngày: + Khi mà ánh sáng mặt trời trở nên gắt vào lúc trưa, NO2 bị phá vỡ và sản phẩm phụ nó sinh và làm tăng nồng độ O3 không khí Cùng lúc đó, số phân tử NO2 sinh có thể phản ứng với các hợp chất hữu dễ bay để sinh các hóa chất độc hại PAN (Peroxyacyl nitrate) + Khi mặt trời lặn, việc sản sinh O3 tạm thời ngừng lại Lượng O3 còn tồn không khí tiêu IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH SƯƠNG MÙ QUANG HÓA * Một vài yếu tố khí tượng : Mưa Yếu tố khí tượng Gió Hiện tượng đảo nhiệt Địa hình IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH SƯƠNG MÙ QUANG HÓA * Một vài yếu tố khí tượng : - Giócó cóthể thểlàm thổigiảm sương quang vàhóa thay - Mưa bớtmù sương mùhóa quang vìthế các nó ôbằng không lành.không Tuy nhiên, lượng chất nhiễm đượckhí rửatrong trôi khỏi khí cùng vớichất ô nhiễm bị thổi có thể gây ô nhiễm khu vực nước mưa xa IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH KHÓI MÙ QUANG HÓA Hiện tượng đảo nhiệt có thể làm tăng nghiêm trọng sương mù quang hóa gây suy giảm trộn lẫn không khí và làm giảm phân tán chất ô nhiễm theo chiều thẳng đứng Các quá trình đảo nhiệt có thể kéo dài từ vài ngày đến vài tuần IV.CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH KHÓI MÙ QUANG HÓA *Địa hình: Các khu vực dân cư tập trung các thung lũng thì dễ bị ảnh hưởng sương mù quang hóa vì đồi núi bao quanh họ có khuynh hướng làm giảm dòng không khí đó làm tăng nồng độ các chất gây ô nhiễm V.TÁC HẠI CỦA KHÓI MÙ QUANG HÓA Bệnh phổi nhiễm bụi Ung thư Bệnh đường hô hấp ĐỐI VỚI CON NGƯỜI Bệnh đường tiêu hóa Bệnh mắt Bệnh ngoài da V.TÁC HẠI CỦA KHÓI MÙ QUANG HÓA Ngoài tác hại sức khỏe, tượng sương mù quang hóa còn ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt, hoạt động sản xuất công nghiệp, nông – lâm – ngư nghiệp… TÁC HẠI Thực vật Cây cỏ không phát triển được, bị vàng lá, rụng lá, giảm hoa quả, làm teo hạt, giảm suất chí bị tiêu diệt Động vật Những loài động vật ăn thực vật bị ngộ độc Vật chất Các thiết bị kim loại nhanh chóng bị ăn mòn VI.THỰC TRẠNG HIỆN NAY Hà nội: Từ 10-6-2009 đến 12-6-2009 và từ 25-102010 đến 27-10-2010 hầu hết các đường phố Hà Nội bị bao phủ lớp khói mù dày đặc TP.HCM ngày 22-102015: Hiện tượng màn sương mờ ảo xuất vào sáng sớm và càng buổi trưa càng dày đặc VI.THỰC TRẠNG HIỆN NAY Chiều 18.9.2014, Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố báo cáo tượng môi trường quốc gia 2013 không khí Trong báo cáo cho biết, điều đáng lưu ý là các thành phố lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí minh và Đà Nẵng có xu hướng tăng đáng kể nồng độ khí Ozon, loại khí gây nhiều bệnh đường hô hấp…” VI.THỰC TRẠNG HIỆN NAY Trong lịch sử đã có việc xảy đột ngột giết chết hàng ngàn người thủ đô -London: Vào khoảng kỷ 19 xem là thời kỳ mãnh liệt sương mù và với tên gọi là: ’súp đậu’ Đỉnh điểm là vào năm 1952, sương mù đã làm tối sầm đường London và giết chết khỏang 4000 người thời gian ngắn là ngày (và 8000 người chết đã chịu ảnh hưởng nó tuần, tháng tiếp theo) - Tehran: Vào tháng 12 năm 2005, các trường học và các văn phòng công cộng đã phải đóng cửa Tehran - Iran và 1600 người đã nhập viện sương mù đã xâm nhập vào lọc khói xe VI.THỰC TRẠNG HIỆN NAY  Hoa Kỳ: - 30-31/10/1948, Donora: 20 người chết, 600 người phải nhập viện, hàng ngàn người chịu ảnh hưởng - Tháng 10 năm 1953 New York sương mù đã giết khoảng từ 170 đến 260 người - Tháng 19 năm 1954 Los Angeles: lượng sương dày đã làm đóng cửa các trường học, các họat động công nghiệp bị ngưng lại tháng - Cũng New York, năm 1963 có 200 người chết và năm 1966 là 169 người chết vì ảnh hưởng sương mù Thành phố Thượng Hải - 2/2/2014: Thượng Hải chìm sương mù, nhiều chuyến bay đã bị hủy, đóng cửa các tuyến quốc lộ chính nối với thủ đô, nhiều người dân đã chọn các phương tiện công cộng thay vì tự lái xe, các quan khí tượng đã khuyến cáo người già và trẻ em nên nhà để tránh bệnh đường hô hấp  VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC *Phòng chống: Giảm các khí thải từ các động : +Thiết bị chuyển đổi-xúc tác (catalytic converters) các ống bô xe là cách để giảm lượng CO và NO sinh +Chất xúc tác sử dụng là Platin hợp chất Platin và Rodi +Giảm các khí thải từ các nhà máy: Các nhà máy phải có các hệ thống xử lý khí thải đạt tiêu chuẩn, các ống khói phải đủ độ cao +Phải tìm kiếm và khuyến khích việc sử dụng các nguồn lượng +Đối với các quốc gia và các tổ chức quốc tế: cần có các luật định, các hiệp ứơc qui định cụ thể vấn đề này VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: a) Kiểm soát VOCs: Nồng độ VOCs cao ( >500 ppm): phương pháp thường sử dụng phổ biến với hàm lượng VOCs cao là: + Phương pháp ngưng tụ đông lạnh có nghĩa là sư ngưng tụ xảy nhiệt độ xấp xỉ âm 80oC + phương pháp hấp thụ dung môi hòa tan ứng dụng phổ biển nơi mà VOCs ( có chứa khí ) làm cho bong bóng thông qua dung môi hữu có khả tiếp nhận VOCs dạng dòng khí + Phương pháp flaring( pp đốt ) có thể sử dụng để xử lí lưu lượng và nồng độ cao các chất hữu dễ bay và thường kèm với các biện pháp thu hồi khác VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: a)Kiểm soát VOCs: - Nồng độ VOCs vừa phải (100-500 ppm): Đối với nồng độ VOCs vừa phải nguồn thải, thì phương pháp hấp thụ carbon tái sinh hay đốt cháy hòan tòan sử dụng - Nồng độ VOCs thấp ( <100 ppm):Các dòng không khí có chứa hàm lượng VOCs thấp cho qua hộp nhỏ có chứa carbon hoạt hóa ( hộp xài lần ).Carbon hoạt hóa có khả lưu trữ 6.6 kg VOCs trên kg carbon nồng độ 100 ppm và 0.33 kg VOCs trên kg carbon nồng độ ppm Ở nồng độ cao hơn, thì kết hợp việc hấp thụ và thiêu đốt carbon là cần thiết VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: a)Kiểm soát VOCs: - Các lọc sinh học: Hệ thống lọc sinh học sử dụng vi khuẩn để làm giảm hàm lượng VOCs - Lọc sinh học TRG: lọc sinh học khử chất ô nhiễm cách cho dòng không khí qua môi trường xốp, ẩm có chứa nhiều vi sinh vật - PP ngưng tụ lạnh: là pp cho phép thu hồi các hợp chất hữu dễ bay để sử dụng lại - Kiểm soát VOCs cách sử dụng các chất oxihoá VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: a)Kiểm soát VOCs: - Nồng độ VOCs vừa phải (100-500 ppm): Đối với nồng độ VOCs vừa phải nguồn thải, thì phương pháp hấp thụ carbon tái sinh hay đốt cháy hòan tòan sử dụng - Nồng độ VOCs thấp ( <100 ppm):Các dòng không khí có chứa hàm lượng VOCs thấp cho qua hộp nhỏ có chứa carbon hoạt hóa ( hộp xài lần ).Carbon hoạt hóa có khả lưu trữ 6.6 kg VOCs trên kg carbon nồng độ 100 ppm và 0.33 kg VOCs trên kg carbon nồng độ ppm Ở nồng độ cao hơn, thì kết hợp việc hấp thụ và thiêu đốt carbon là cần thiết VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: a)Kiểm soát VOCs: - Nồng độ VOCs vừa phải (100-500 ppm): Đối với nồng độ VOCs vừa phải nguồn thải, thì phương pháp hấp thụ carbon tái sinh hay đốt cháy hòan tòan sử dụng - Nồng độ VOCs thấp ( <100 ppm):Các dòng không khí có chứa hàm lượng VOCs thấp cho qua hộp nhỏ có chứa carbon hoạt hóa ( hộp xài lần ).Carbon hoạt hóa có khả lưu trữ 6.6 kg VOCs trên kg carbon nồng độ 100 ppm và 0.33 kg VOCs trên kg carbon nồng độ ppm Ở nồng độ cao hơn, thì kết hợp việc hấp thụ và thiêu đốt carbon là cần thiết VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: - Kiểm soát VOCs cách sử dụng các chất oxihoá: làm suy giảm phát thải thường sử dụng các chất oxi hoá và các chất hấp thụ, các kĩ thuật xử lí không khí quay vòng và đợt, và sử dụng các thiết bị điều chỉnh để kiểm soát phát thải nhà máy - Máy oxi hóa nhiệt tái sinh (regenerative thermal oxidationRTO) - Các máy oxi hóa có khả thu hồi nhiệt (recuparative thermal oxidizers) - Các máy oxi hóa sử dụng xúc tác(catalytic oxidizers) VII BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ KHẮC PHỤC * Khắc phục: b)Kiểm soát NOx: - Phương pháp khử không xúc tác có chọn lọc: pháp này urê phun vào ống khí nhiệt độ 1600-2100oF với có mặt O2, urê phân huỷ, tạo NH2 Sau đó xảy phản ứng: Phản ứng này làm giảm phát thải NO - Phương pháp khử sử dụng xúc tác có chọn lọc - Phương pháp Exxon Thermal DeNOx - Phương pháp khử xúc tác - Phương pháp đốt cháy hoàn toàn: quá trình làm giảm phát thải NOx từ khí thải công nghiệp - Các khối bê tông làm không khí VII KẾT LUẬN Khói mù quang hóa đã và là vấn đề nóng bỏng trên toàn giới, bảo vệ hành tinh tươi đẹp này không phải là nhiệm vụ riêng mà là nhiệm vụ chung toàn nhân loại,vì ta hãy cùng chung sức bảo vệ môi trường, bảo vệ hành tinh chúng ta Sương mù quang hóa là: A Sự ô nhiễm không khí sinh sóng điện từ tác dụng lên khí thải động xe máy, công nghiệp, B Sự ô nhiễm không khí sinh ánh sáng mặt trời tác dụng lên khí thải động xe máy, công nghiệp C Sự ô nhiễm không khí sinh ánh sáng quang học tác dụng lên khí thải động xe máy, khí thải công nghiệp Hiện tượng sương mù hóa xảy tầng nào? A Tầng bình lưu B Tầng đối lưu C Tầng ion Hợp chất khởi đầu cho hình thành sương mù quang hóa là? A CO B NO C NO2 Các chất gây nên sương mù quang hóa? A Nox , PAN, Ozone, VOCS, B PAN, VOC,NO, H20 C NOx , PAN, VOCS, SO2 Đặc trưng tượng sương mù quang hóa là gì? A Hàm lượng O3 cao không khí B Hàm lượng Nito cao không khí C Hàm lượng Cacbon cao không khí Nồng độ VOCs cao A < 500 ppm B = 500 ppm C > 500 ppm Nguyên nhân tạo nên tượng sương mù quang hóa là do? A Độ ẩm không khí cao B Các loại khí độc, khí thải, khói, bụi mù, khí thải động cơ, xe giới,… C Nhiệt độ giảm dần theo độ cao Hiện tượng sương mù quang hóa nghiêm trọng có: A Nhiệt độ tăng cao B Nhiệt độ hạ thấp C Quá C Quátrình trìnhđảo đảonhiệt nhiệt Hiện tượng sương mù quang hóa gây tác hại: A Đối với người, động-thực vật và các vật chất B Đối với sức khỏe người, động-thực vật C Đối với sức khỏe, đời sống, hoạt động sản xuất người Hiện tượng sương mù quang hóa thường xảy khu vực nào? A Các khu vực dân cư tập trung nhiều, nơi có địa hình cao B Các khu vực dân cư tập trung nhiều, các thung lũng C Các khu vực dân cư thưa, các thung lũng m ơn thầy và các bạn đã theo dõi Cám ơn cô và các bạn đã theo dõi!