Khí:
Thiết bị thu khí tự chế theo nguyên tắc hoạt động của máy thu khí Desagas (gồm máy thổi khí, pin 1,5 V, bình đựng dung dịch hấp thụ, ống dẫn khí). Bình đựng dung dịch hấp thụ được thiết kế theo TCVN 6137:1996.
Dụng cụ phân tích: Chai, lọ, ống đong, tủ sấy, bình định mức, erlen, beaker, máy hút chân không…
A : Hùng Vương – Trần Phú B : 30 Tháng 4 – Đ.Lộ Hòa Bình C : 3 Tháng 2 –Trần Hưng Đạo D : Nguyễn Trãi – CMT8
Hình 3.1 Dụng cụ, thiết bị thu mẫu khí
Tiến hành kiểm tra dung lượng pin: Cho máy chạy trong vòng 1h sau đó kiểm tra lại sự thay đổi lưu lượng khí thổi vào bình. Thời gian máy nghỉ 2h, sau đó lặp lại như trên (do thời gian lấy mẫu ngoài thực tế là 3 buổi trong ngày, mỗi buổi thu 1h) Kết quả kiểm tra như sau:
+ Đối với lưu lượng 0,5 L/phút, trong 660 phút đầu lưu lượng không đổi. Sau đó, lưu lượng giảm dần theo thời gian kể từ phút 720 về sau (Hình 3.2).
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 200 400 600 800 1000 1200 Thời gian (phút) Lưu lượng (L/phút) Lưu lượng (L/phút)
Hình 3.2 Đường quan hệ giữa năng lượng tích trữ của pin con ó đại (1,5V) với thời gian thu khí ở lưu lượng 0,5 L/phút.
Đối với lưu lượng 1,5 L/phút, trong 480 phút đầu lưu lượng không thay đổi. Kể từ phút 540 lưu lượng giảm dần theo thời gian như Hình 3.3.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 200 400 600 800 1000 1200 Thời gian (phút) Lưu lượng (L/phút) Lưu lượng (L/phút)
Hình 3.3 Đường quan hệ giữa năng lượng tích trữ của pin con ó đại (1,5V) với thời gian thu khí ở lưu lượng 1,5 L/phút.
Qua kết quả kiểm tra, đối với lưu lượng 0,5L/phút pin sử dụng trong vòng 660 phút rồi được thay pin mới để đảm bảo lưu lượng khí thổi vào dung dịch hấp thụ đúng theo yêu cầu của tiêu chuẩn đối với khí SO2 và NO2. Tương tự, đối với lưu lượng 1,5 L/phút pin sử dụng trong 480 phút rồi được thay pin mới đối với khí CO.
Máy thu bụi SIBATA, giấy lọc, tủ sấy, cân phân tích có độ chính xác cao, bình hút ẩm, đĩa Petri (Hình 3.4).
Hình 3.4 Máy đo nồng độ bụi Sibata PS - 43 3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3.1 Bụi lơ lửng Yêu cầu chung: Yêu cầu chung:
Mẫu không khí được lấy ở độ cao 1,5m cách mặt đất.
Điểm lấy mẫu được bố trí ở nơi trống, thoáng gió từ mọi phía, đảm bảo đại diện cho khu vực quan tâm, số lượng điểm đo, phân bố các điểm trong khu vực đo cũng như chương trình đo được xác định theo những yêu cầu cụ thể.
Thể tích không khí cần lấy cho một mẫu phải đảm bảo sao cho lượng bụi thu được trên giấy lọc không nhỏ hơn 10 mg.
Chuẩn bị lấy mẫu:
Đầu lấy mẫu: Là dụng cụ giữ màng lọc, tạo điều kiện cho không khí lọc qua màng lọc.
Lưu lượng kế đo lưu lượng có sai số không lớn hơn ±5%. Bơm hút có lưu lượng ổn định trong khoảng 15 lít/phút.
Màng lọc được làm bằng vật liệu có sức cản nhỏ, hiệu suất lọc cao, được sấy ở nhiệt độ 600C trong thời gian 4 giờ.
Cân phân tích có độ chính xác 0,1mg.
Môi trường cân là môi trường có nhiệt độ 25±20C độ ẩm không khí 60±5%. Dụng cụ lấy mẫu được lắp ráp theo trình tự: Đầu lấy mẫu – lưu lượng kế - máy hút; Dùng phanh gắp giấy lọc lắp vào đầu lấy mẫu, hệ thống đầu lấy mẫu – lưu lượng kế phải đảm bảo kín.
Dụng cụ lấy mẫu: Máy SIBATA
Lấy mẫu:
Bật máy, đồng thời xác định thời điểm bắt đầu lấy mẫu. Cứ 3 phút ghi lại lưu lượng 1 lần – với mẫu 30 phút. Sau thời gian lấy mẫu cần thiết, tắt máy.
Dùng phanh gắp giấy lọc vào bao, để vào hộp bảo quản.
Xử lý mẫu:
Việc cân giấy lọc trước và sau khi lấy mẫu được thực hiện trong những điều kiện như nhau, trên cùng một cân phân tích, bởi cùng 1 kỹ thuật viên.
Ghi kết quả cân trước và sau khi lấy mẫu lên bao ngoài của giấy lọc (m1 và m2).
Tính toán kết quả:
Xác định thể tích không khí đi qua màng lọc: V= 1 N i i t L N Trong đó:
t: Thời gian lấy mẫu (phút) N: Số lần đọc giá trị lưu lượng.
Li: Giá trị lưu lượng ở thời điểm I (L/phút).
Thể tích khí đã lấy phải được chuyển về điều kiện tiêu chuẩn ( Ptc = 101,3 kPa, Ttc = 2980K ) bằng công thức sau: Vtc = * 298* (273 ) * tc V P t P Trong đó: V: Thể tích không khí qua màng lọc (L).
P: Áp suất trung bình của không khí tại nơi lấy mẫu (kPa). t: Nhiệt độ trung bình của không khí tại nơi lấy mẫu (0C). Xác định hàm lượng bụi trong không khí:
C (mg/m3) = 2 1 tc m m V Trong đó:
m1: Khối lượng ban đầu của màng lọc (mg).
m2: Khối lượng của màng lọc sau khi lấy mẫu (mg). Vtc: Thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn (L).
3.3.2 Cacbon Monoxit (CO) Hóa chất: Hóa chất: Dung dịch PdCl2 1‰ (1 g/L): PdCl2: 1g Nước cất: 1 000 ml. Dung dịch Na2CO3 20%: Na2CO3: 200 g. Nước cất: 1 000 ml.
Thuốc thử Photpho Molypdat (Folin – Ciocalteu): Natritungstata (Na2WO4.2H2O): 100g.
Natri Molypdate (Na2MoO4): 25g. Nước cất: 700 ml.
Lắc đều cho tan hết, sau đó thêm: HCl đậm đặc: 100 ml.
H3PO4 85%: 50 ml.
Trộn đều rồi đem đun sôi với ống sinh hàn trên miệng bình cầu. Để nguội, thêm:
Lithisulfat (Li2SO4.H2O): 150g. Nước cất:
Brôm (Br2): Vài giọt
Đun sôi 15 phút (có ống sinh hàn) để loại bỏ hết Brôm thừa.
Để nguội, định mức thành 1 L dung dịch bằng nước cất, lọc. Bảo quản trong chai màu nâu.
Kỹ thuật lấy mẫu:
Cho 10 ml dung dịch PdCl2 vào chai (chai có thể tích khoảng 500 ml, đã rửa sạch và sấy kỹ), hút chân không. Đem chai đến nơi lấy mẫu, mở khóa cho không khí vào chai rồi đóng chai lại. Nếu như không có điều kiện hút chân không thì sử dụng một đầu gắn đặc biệt để bơm không khí vào chai sao cho thể tích khí lấy phải gấp 40 –
50 lần thể tích chai, đảm bảo không khí bên trong chai và không khí bên ngoài là như nhau.
Kỹ thuật phân tích mẫu:
Sau khi lấy mẫu về để CO tiếp xúc với PdCl2 4 giờ rồi đem phân tích.
Cho vào mỗi chai 1,5 ml thuốc thử Folin – Ciocalteu, lắc đều. Đồng thời làm một mẫu trắng (cho vào chai không 10 ml dung dịch PdCl2 1 ‰ và 1,5 ml dung dịch thuốc thủ Folin – Ciocalteu).
Đun cách thủy 30 phút, trên mỗi chai có một cái phễu nhỏ, thỉnh thoảng lắc đều. Sauk hi để nguội, đổ vào bình định mức (50 ml). Rửa và tráng chai bằng nước cất. Mỗi bình định mức cho thêm 10 ml Na2CO3 20%.
Định mức và lắc đều (có thể lọc nếu cần), để 10 – 15 phút. Đo màu ở bước sóng 650 nm.
Tính kết quả:
Đối chiếu mẫu với đường chuẩn. Nồng độ khí CO được tính bằng mg/m3 theo công thức: Nồng độ CO = 3 0 *1000( / ) a mg m V Trong đó: V0: Thể tích chai tương ứng (L).
a: Hàm lượng CO suy ra từ đường chuẩn (mg).
Thể tích không khí (V0) được quy về điều kiện tiêu chuẩn (P = 101,3 kPa, T = 2980K) được tính theo công thức sau:
V0 =298* * ( ) *101,3 V P L T Trong đó:
V: Thể tích không khí lấy mẫu (L).
P: Áp suất trung bình của không khí tại nơi lấy mẫu (kPa).
T: Nhiệt độ trung bình của không khí trong thời gian lấy mẫu (0K). Lập đường chuẩn:
Lấy 5 chai cho vào lần lượt: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,6 ml dung dịch PdCl2 1‰.
Mẫu số 1 2 3 4 5
Dung dịch PdCl2 (ml) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 Hàm lượng CO tương ứng (mg) 0,0157 0,0314 0,0423 0,0628 0,0902
Sau đó bơm vào mỗi chai một lượng CO thừa để khử hết PdCl2 có trong chai. Đậy nút, để tiếp xúc khoảng 4 giờ, thỉnh thoảng lắc. Có thể tạo CO bằng cách đun axit Oxaclic với H2SO4 đậm đặc hoặc axit Formic với H2SO4 đậm đặc.
Đem các chai đun cách thủy 5 phút, bơm không khí sạch để đuổi hết CO thừa, rồi cho thêm dung dịch PdCl2 cho vừa đủ 1 ml.
Lấy thêm một chai làm mẫu trắng.
Cho vào mỗi chai 1,5ml dung dịch thuốc thử, rồi đem cả 6 chai đun cách thủy trong thời gian 30 phút.
Đo màu ở bước sóng 650 nm và dựng đường chuẩn.
Đánh giá kết quả phân tích dựa theo QCVN 05:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh.
3.3.3 Khí Sulfur dioxit (SO2) Hóa chất: Hóa chất:
Dung dịch hấp thụ K2HgCl4 (0,04 M): Hòa tan 10,86g HgCl2, 5,96g KCl và 0,066g EDTA và nước đến 1 L rồi chỉnh pH của dung dịch đến 5,2 (có thể thay KCl bằng 4,68g NaCl).
Sulfamic acid 0,6%: Hòa tan 0,3g sulfamic acid trong 50 ml nước cất. Dung dịch này giữ được vài ngày.
Formaldehyte 0,4%: Hòa tan 1 ml Formaldehyde (40%), định mức 100 ml.
Pararosanilin 0,2% Stock: Pha 0,2 g pararosanilin trong 100 ml dung dịch HCl 1N. Thuốc thử Pararosanilin: Lấy 20 ml dung dịch pararonilin 0,2% Stock vào bình định mức 250 ml, thêm 25 ml H3PO4 3M định mức đến 250 ml.
Dụng cụ thu mẫu:
Thiết bị thu khí tự chế theo nguyên tắc hoạt động của máy thu khí Desagas.
Phương pháp lấy mẫu:
Lấy 10 ml dung dịch hấp thụ cho vào bình. Hút khí với tốc độ 0,5 – 1 L/phút. Tránh để mẫu dưới ánh nắng mặt trời trong và sau khi lấy mẫu (có thể che mẫu bằng giấy nhôm). Cần phân tích ngay hoặc giữ mẫu ở điều kiện 50C trong tủ lạnh trong vòng 24 giờ.
Kỹ thuật phân tích:
Mẫu sau khi thu được chuyển qua bình định mức 25 ml, tráng nước cất. Thêm 1 ml acid sulfamic 0,6%, để phản ứng 10 phút. Sau đó thêm 1 ml dung dịch formaldehyde 0,4% và 5 ml dung dịch Pararonilin. Sau 30 phút, tiến hành đo màu ở bước sóng 548 nm.
Tính toán kết quả:
0 * *1000 *1000 a f C V Với 0 *(273 25) 273 V V t Trong đó: C: Nồng độ SO2 trong không khí (mg/m3).
a: Hàm lượng SO2 trong ống phân tích (suy ra từ đường chuẩn). b: Thể tích dung dịch hấp thụ dùng lấy mẫu (ml).
V: Thể tích không khí lấy mẫu (bằng vận tốc lấy mẫu * thời gian lấy mẫu). V0: Thể tích mẫu khí ở điều kiện chuẩn 250C, 1 atm.
c: Thể tích dung dịch lấy ra phân tích (ml). f: Hệ số pha loãng mẫu (f = c/b).
t: Nhiệt độ tại thời điểm lấy mẫu, ngay vị trí lấy mẫu (0C).
Lập đường chuẩn:
Hóa chất chuẩn hóa:
Dung dịch Iodine 0,1 N Stock: Cho 12,7 g Iốt vào beaker 250 ml, thêm 140 g KI và 25 ml nước. Khuấy cho đến khi tan hết. Định mức đến 1L.
Dung dịch Iốt 0,01 N: Pha từ dung dịch Iốt 0,1N.
Dung dịch chuẩn sulfite: Hòa tan 0,4g Na2SO3 (hay 0,3g Na2S2O5) vào 500 ml nước cất đun sôi để nguội.
Xác định lại nồng độ thật sự của dung dịch sulfite này bằng cách cho 1 lượng dư Iodine và chuẩn bằng Na2SO3 chuẩn 0,01 N (pha từ ống chuẩn hay đã được xác định nồng độ chính xác).
Phương pháp chuẩn độ:
Lấy 2 erlen cho vào mỗi erlen 50 ml I2 0,01 N. Bình A (mẫu trắng): Thêm 25 ml nước cất.
Bình B (mẫu thử): Thêm 25 ml dung dịch sulfite chuẩn.
Để yên 5 phút cho phản ứng. Sau đó chuẩn lại bằng Na2S2O3 0,01 N với chỉ thị hồ tinh bột.
Cách tính nồng độ SO2 trong dung dịch chuẩn: (μg/ml)=(A B) *N K*
V
Trong đó:
A: Thể tích dung dịch Na2S2O3 đã dùng để chuẩn độ cho mẫu trắng (ml). B: Thể tích dung dịch Na2S2O3 đã dùng để chuẩn độ cho mẫu thử (ml). K: Số đương lượng gam của SO2, K = 32.
V: Thể tích mẫu sulfite (ml).
Dung dịch sulfite pha loãng: Lấy chính xác 2 ml dung dịch chuẩn sulfite cho vào bình định mức 100 ml, định mức bằng dung dịch hấp thụ đến 100 ml.
Dựng đường chuẩn: Sử dụng bình định mức 25 ml, thực hiện dãy chuẩn gồm 6 mẫu như sau:
Định mức 25 ml, lắc đều, để 30 phút. Tiến hành đo màu và dựng đường chuẩn.
3.3.4 Nitơ đioxit (NO2) Hóa chất: Hóa chất:
Dung dịch Sulfanilamide (5% w/v): Axit Sulfanilic: 10g/400 ml nước. Axit Phosphoric (H3PO4), 85 %: 25 ml. Nước cất: 500 ml.
Thuốc thử NEDA:
N – (I – Naphtyethylenediamine Dihydrochloride): 0,5 g. Nước cất: 500 ml.
Dung dịch chuẩn NaNO2: Dung dịch chuẩn gốc (0,1 mg NO2/ml). NaNO2: 0,15 g.
Nước cất 2 lần: 1000 ml.
Dung dịch chuẩn sử dụng (2 µg NO2/ml). Dung dịch này chỉ sử dụng trong ngày. Dung dịch chuẩn gốc: 2ml.
Ký hiệu mẫu 1 2 3 4 5 6
Dung dịch sulfite pha loãng 0 1 2 3 4 5
Dung dịch hấp thụ 10 9 8 7 6 5
Acid sulfamic 0,6% 1 1 1 1 1 1
Để 10 phút
Formaldehyde 0,4% 1 1 1 1 1 1
Nước cất 2 lần: 1000 ml. Dung dịch hấp thụ: Triethanolamine: 15 g. n – Butanol: 0,5 ml. Nước cất 2 lần: 1000 ml. Dung dịch H2O2 (0,02%, v/v): H2O2 (30%): 0,2 ml. Nước cất 2 lần: 250 ml. Dụng cụ thu mẫu:
Thiết bị thu khí tự chế theo nguyên tắc hoạt động của máy thu khí Desagas.
Kỹ thuật lấy mẫu:
Mẫu không khí được hút qua impinger, với 2 bình hấp thu bắt nối tiếp nhau, chứa 30 ml dung dịch hấp thụ, lưu lượng 0,5 L/phút trong khoảng 30 phút, khi xong gom toàn bộ dung dịch hấp thu lại.
Kỹ thuật phân tích:
Lấy 6 ống nghiệm đánh số từ 0 đến 5. Cho dung dịch chuẩn NO2, nồng độ 2 µg NO2/ml vào các ống nghiệm từ số 0 đến số 4 với các thể tích tương ứng như nêu ở bảng dưới đây. Sau đó thêm dung dịch hấp thụ vào các ống nghiệm cho đủ 10 ml. Ống nghiệm số 5 cho 10 ml dung dịch mẫu vứa thu xong, thêm vào các ống nghiệm mỗi ống 1 ml dung dịch H2O2 0,02%, 10 ml dung dịch Sulfanilamide và 1,4 ml dung dịch NEDA. Dung dịch / Ống số 0 1 2 3 4 5 Dung dịch chuẩn 2 µg No2/ml, ml 0 0,5 2 3 5 0 Dung dịch hấp thụ, ml 10 9,5 8 7 5 10 Dung dịch H2O2 0,02%, ml 1 1 1 1 1 1 Dung dịch Sulfanilamide, ml 10 10 10 10 10 10 Dung dịch NEDA, ml 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 Lượng NO2 trong ống, µg 0 5 20 30 50 Y
Lắc đều, sau 10 phút đo trên máy quang phổ tại bước sóng 540 nm để xác định mật độ quang thay đổi theo lượng NO2.
Lập đường chuẩn tương quan giữa mật độ quang và lượng NO2- từ kết quả đo của các mẫu ở các ống nghiệm số 0 đến số 4.
1 2 3 * 0, 63* * a V C V V Trong đó:
C: Nồng độ NO2 trong mẫu khí đã thu (mg/m3).
A: Lượng NO2 có trong mẫu phân tích (suy ra từ đường chuẩn) (µg). V1: Tổng thể tích dung dịch hấp thụ mẫu (ml).
V2: Thể tích dung dịch mẫu đã hấp thụ lấy ra phân tích (ml).
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1 BIẾN ĐỘNG CÁC NHÓM PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG Ở CÁC ĐIỂM KHẢO SÁT
4.1.1 Thành phần phương tiện giao thông
Kết quả khảo sát cho thấy phương tiện giao thông chủ yếu hiện nay ở TP Cần Thơ là xe gắn máy, chiếm tỷ lệ cao nhất dao động trong khoảng 93,1 đến 96,1%. Phương tiện có số lượng lớn sau xe gắn máy là xe ô tô, chiếm tỷ lệ từ 2,6 đến 4,6%. Xe tải có số lượng thấp nhất với tỷ lệ từ 1,26 đến 2,49%. Cụ thể:
Tại tuyến đường Hùng Vương – Trần Phú số lượng xe gắn máy chiếm tỷ lệ 93,6%, xe ô tô chiếm tỷ lệ 4,2% và thấp nhất là xe tải 2,2%.
Tuyến đường 30 tháng 4 – Đại Lộ Hòa Bình số lượng xe gắn máy chiếm tỷ lệ 94,1%, xe ô tô chiếm tỷ lệ 4,5% và xe tải 1,4%.
Tuyến đường 3 tháng 2 – Trần Hưng Đạo xe gắn máy chiếm tỷ lệ khá cao 96,1%, xe ô tô 2,6% và xe tải rất ít 1,3%.
Tuyến đường Nguyễn Trãi – Cách Mạng Tháng 8 và tuyến đường Nguyễn Văn Linh số lượng xe gắn máy chiếm tỷ lệ lần lượt là 94,1% và 93,2%, xe ô tô chiếm tỷ lệ lần lượt là 4% và 4,2%, xe tải là 1,9% và 2,6%. 88 90 92 94 96 98 100 102
AP1 AP2 AP3 AP4 AP5 Vị trí Tỉ lệ (%)
Xe gắn máy Xe tải Xe ô tô
AP1: T uyến đường Hùng Vương – T rần Phú.