- QCVN 34:2010/BTNMT, QCVN về khớ thải cụng nghiệp lọc hoỏ dầu đối với bụivà cỏc chất vụ cơ
e.Qui mụ địa phương hay qui mụ nhỏ
Cỏc vấn đề thuộc qui mụ địa phương là vấn đề đặc trưng bởi quan hệ trực tiếp giữa một nguồn (nguồn đơn) với mụi trường xung quanh nú. Vớ dụ tỏc động của một con đường lờn khu dõn cư, vấn đề mựi ở xung quanh nhà mỏy giấy, tỏc động của nhà mỏy điện lờn chất lượng khụng khớ của địa phương... Cỏc vấn đề này ở mức độ một tỉnh, quận hay thành phố. Thời gian tớnh toỏn thường là một vài phỳt tới một vài giờ.
1.8. Cỏc chất độc hại thải ra từ quỏ trỡnh sản xuất cụng nghiệp1.8.1. Hậu quả của ụ nhiễm khụng khớ 1.8.1. Hậu quả của ụ nhiễm khụng khớ
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (11/2013), ụ nhiễm khụng khớ đụ thị làm khoảng 800.000 người chết và 4,6 triệu người giảm tuổi thọ trờn thế giới mỗi năm, ụ nhiễm khụng khớ ngoài trời chớnh là nguyờn nhõn hàng đầu gõy ung thư. 2/3 số người chết và giảm tuổi thọ do ụ nhiễm khụng khớ thuộc cỏc nước đang phỏt triển ở chõu Á. Theo nghiờn cứu cụng bố ngày 12/7 trong tạp chớ Environmental Research Letters của Viện Vật lý (IOP), ước tớnh ước tớnh khoảng 2,1 triệu ca tử vong mỗi năm do con người làm gia tăng nồng độ bụi cú kớch cỡ nhỏ trong khụng khớ (PM2.5). Những hạt bụi nhỏ liti này lơ lửng trong khụng khớ và cú thể xõm nhập sõu vào phổi, gõy ung thư và nhiều bệnh về đường hụ hấp.
Lịch sử đó chứng kiến nhiều thảm họa do tự nhiờn và cả lỗi của con người gõy nờn. Những thảm họa này đó gõy ra cho con người biết bao thiệt hại, hàng nghỡn, hàng vạn người phải bỏ mạng...
Vào năm 1948, một màn “sương mự chết chúc” đó xuất hiện, bao phủ cả thị trấn nhỏ Donora, Pennsylvania. Theo nghiờn cứu, "làn sương mự" này bắt nguồn từ một nhà mỏy luyện kim và luồng khớ thải ụ nhiễm thoỏt ra từ nhà mỏy cứ thế lan rộng, bao quanh thị trấn. Cựng với thời tiết lạnh, tỡnh trạng ụ nhiễm càng nặng nề bởi khụng khớ ụ nhiễm khụ đặc lại chứ khụng thoỏt đi được. Nhiều cư dõn vớ von, thị trấn Donora trở thành một phũng tắm hơi với nhiều loại khớ ăn da độc hại. Tỡnh trạng này kộo dài 5 ngày cho đến khi một cơn mưa xuất hiện và làm sạch khụng khớ. Làn sương mự đó khiến 20 người chết vỡ ngạt thở trong 5 ngày đầu tiờn, và 30 người khỏc chết trong
tuần vỡ mắc biến chứng. Hàng trăm động vật hoang dó thiệt mạng và hơn một nửa dõn số 14.000 của Donora được chẩn đoỏn tổn thương phổi vĩnh viễn.
Hỡnh 1.7. Khớ thải từ cỏc nhà mỏy
ễ nhiễm amiăng tại nhà mỏy WR Grace ở Libby, Montana, Mỹ được xem là thảm hoạ mụi trường kinh hoàng. Theo đú, trong nhiều thập kỷ, bụi ụ nhiễm amiăng đó phỏt tỏn vào khụng khớ, làm cho 200 người bị thiệt mạng và trờn 1.000 người khỏc bị mắc bệnh, phổ biến là cỏc loại bệnh nan y như ung thư (u trung biểu mụ), tim mạch, khuyết tật bẩm sinh.
Quỏ trỡnh đốt nhiờn liệu thải vào khớ quyển những chất khớ độc hại gõy tỏc hại trực tiếp hoặc giỏn tiếp cho sức khỏe con người và sinh vật núi chung như khớ SO2, NOx, CO và một số cỏc hydro cacbon và CO2. Tuy lượng CO2 ớt độc hại trực tiếp, nhưng lượng khớ CO2 thải ra từ quỏ trỡnh chỏy là rất lớn và cú tớnh bền vững, ớt bị phõn hủy bằng cỏc quỏ trỡnh tự nhiờn.
1.8.2. Cỏc chất ụ nhiễm đặc trưng của sản xuất cụng nghiệp
Sản xuất cụng nghiệp sinh ra cỏc chất ụ nhiễm rất đa dạng với khối lượng lớn. Ngoài cỏc chất ụ nhiễm do cỏc quỏ trỡnh đốt nhiờn liệu như kể trờn được thải qua ống khúi, mỗi ngành cụng nghiệp cũn sinh ra những chất ụ nhiễm đặc trưng, khụng thể cú nguyờn tắc xỏc định chung. Dưới đõy túm tắt cỏc chất ụ nhiễm chỉ thị cho một số ngành cụng nghiệp chớnh như sau:
- Cụng nghiệp gang thộp: bụi quặng, oxyt sắt, là cỏc tạp chất rất nhỏ do thổi khụng khớ qua kim loại núng chảy, cỏc hợp chất flo tạo thành từ chất gõy chỏy CaF2, khớ thải chứa bụi, cỏc khớ thải từ quỏ trỡnh đốt lũ nung.
- Cụng nghiệp chế biến dầu mỏ: hydrocarbon, cỏc hợp chất chứa lưu huỳnh cú mựi hụi (mercaptan), SOx, H2SO4, H2S, NO và NO2.
- Cỏc nhà mỏy phõn bún supper phốt phỏt: chủ yếu là HF, SiF4, H2SiF6 từ nguyờn liệu, H2SO4, H3PO4, phốt phỏt.
- Cỏc nhà mỏy tơ nhõn tạo: chủ yếu là cỏc chất cú mựi hụi như cỏc hợp chất chứa lưu huỳnh CS2, H2S.
- Cỏc nhà mỏy cement: chủ yếu là bụi
- Lũ gạch: chủ yếu là cỏc hợp chất flo từ đất sột.
- Cỏc nhà mỏy húa chất khỏc: HCl, Cl2, NOx, NH3, hydrocarbon thơm, thuốc trừ sõu… - Cỏc nhà mỏy sản xuất tole trỏng kẽm, xi mạ cỏc loại: chủ yếu là HCl, cỏc hơi khớ độc của cỏc dung dịch mạ…
- Cỏc nhà mỏy sản xuất giấy: chủ yếu là bụi và cỏc chất tẩy trắng như Cl2, SO2…
1.8.3. ễ nhiễm khụng khớ do cỏc chất khớ vụ cơ
Khớ vụ cơ cú nguồn gốc xuất phỏt từ động vật và thực vật. Trừ cỏc hợp chất thụng thường của cacbon như cacbon monoxit (CO) và cacbon dioxit (CO2). Cũn lại cỏc khớ vụ cơ là cỏc khớ khụng cú chứa cacbon trong thành phần của chỳng. Khớ vụ cơ hầu hết là:
- Hợp chất sulfur: sulfur dioxit ( SO2, SO3) và H2S hầu hết là chất ụ nhiễm cấp 1 là kết quả từ cỏc quỏ trỡnh đốt chỏy than đỏ, dầu, nhiờn liệu diesel và từ cỏc quỏ trỡnh lọc dầu, sản xuất húa chất, kim loại và chế biến khoỏng chất. Hydro sulfid (H2S) là loại chiếm đa số trong cỏc chất ụ nhiễm dạng sulfur. Cỏc hợp chất sulfur cũng cú thể coi là chất ụ nhiễm cấp 2 sinh ra từ cỏc dẫn xuất của lưu huỳnh.
- Hợp chất nitro: Nitro oxit (NO2, NO) là những chất ụ nhiễm cấp 1 sinh ra từ quỏ trỡnh khai thỏc dầu mỏ, sản xuất cụng nghiệp, từ cỏc động cơ đốt trong. Amoniac là sản phẩm của quỏ trỡnh đốt chỏy nhiờn liệu và cỏc sản phẩm khỏc, cũng được coi là chất ụ nhiễm cấp 1. NO2, NO cú thể tỏc dụng với cỏc loại khớ khỏc dưới tỏc dụng của phản ứng quang húa, tạo ra một chất khỏc là chất ụ nhiễm cấp 2. Vớ dụ: ozon (O3) sinh ra do tỏc dụng của phản ứng quang húa của NO với oxy phõn tử.
- Hợp chất của clo: Đa số những chất ụ nhiễm là hợp chất của clo chủ yếu nằm về hai dạng: khớ Cl2 và khớ clorua hydro (HCl) được coi như là chất ụ nhiễm cấp 1. Chỳng phỏt sinh ra từ cỏc quỏ trỡnh tẩy màu, lọc dầu vv… Khớ clorua hydro khi hợp
với nước tạo ra chất ụ nhiễm cấp 2 đú là acid clohydric.
- Hợp chất của flo (F): Hợp chất của flo mà khụng cú chứa kim loại thỡ hầu hết là những chất ụ nhiễm cấp 1, như tetra florua silic (SiF4), khớ florua hydro (HF). Những chất này thường được sinh ra từ cỏc nhà mỏy lọc dầu, nhà mỏy sản xuất phõn bún, nhà mỏy sản xuất cỏc sản phẩm nhụm, nhà mỏy thộp, nhà mỏy gốm, nhà mỏy xà phũng. Khi cỏc hợp chất của flo hợp với nước thỡ cú thể sẽ sinh ra chất ụ nhiễm cấp 2.
- Hợp chất của cacbon: Cacbon monoxit (CO) là những chất ụ nhiễm cấp 1, sinh ra từ quỏ trỡnh đốt chỏy khụng hoàn toàn của than đỏ, khớ vv… Từ những khúi trong việc nung núng kim loại. Cacbon dioxit là sản phẩm cú cựng nguồn gốc nhưng tớnh chất của chỳng là chất khụng thường xuyờn gõy ụ nhiễm. Tuy nhiờn, CO và CO2 là những yếu tố rất quan trọng của cỏc chất ụ nhiễm cấp 2 là hợp chất của cacbon.
- Chất ụxy húa: Ozon và nitro oxit là cỏc chất chiếm đa số trong cỏc quỏ trỡnh ụxy húa trong khớ quyển. Ozon là dạng tự nhiờn trong khớ quyển tạo thành do việc chuyển đổi điện tử (electron). Nhưng bản thõn ozon khụng phải là một chất ụ nhiễm, trừ khi dioxit nitơ nhõn đụi với tỏc dụng của cỏc tia cực tớm trong khớ quyển sẽ làm phỏt sinh ra nhiều ozon hơn. Cỏc khớ hữu cơ, hợp chất hữu cơ chịu tỏc dụng oxy húa của ozon tạo ra chất ụ nhiễm cấp 2. Vớ dụ: Nitơ oxit (NO) là khớ tạo ra NO2 từ tỏc dụng oxy húa được miờu tả như là chất ụ nhiễm cấp 1.
1.8.4. ễ nhiễm khụng khớ do cỏc chất khớ hữu cơ
Khớ hữu cơ là những khớ mà sinh ra chủ yếu từ cỏc chất hữu cơ, thành phần húa học của chỳng chủ yếu là cacbon và hyđro, đụi khi cũng cú cỏc yếu tố khỏc. Cỏc hợp chất hữu cơ thường cú tớnh bẩn khỏ cao, loại này chỳng thường cú dạng cấu tạo cacbon - cacbon, cacbon - hydro. Cỏc loại khớ trờn cú thể kể ra như sau:
- Hydrocacbon: là loại khớ mà trong thành phần phõn tử chỉ cú chứa cacbon và hydro. Chỳng cú thể coi là chất ụ nhiễm cấp 1, cú nguồn gốc chủ yếu từ quỏ trỡnh khai thỏc dầu mỏ, quỏ trỡnh đốt chỏy khụng hoàn toàn của cỏc loại nhiờn liệu khớ, dầu diesel, tuốc bin khớ, xăng mỏy bay … (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Dẫn xuất của hydro cacbon: Là những chất mà được coi như là chất ụ nhiễm cấp 1, dưới tỏc dụng của cỏc phản ứng quang húa chỳng tạo thành cỏc chất ụ nhiễm cấp 2. Chỳng cú thể được coi là chất bị ụ xi húa (dẫn xuất hydrocacbon hợp với oxy), như là aldehyt và acrolein. Nhỡn về tổng quan cỏc dẫn xuất của hydrocacbon cú thể gồm cỏc khớ halogen hydrocacbon (hydrocacbon no). Chỳng cũng cú thể là những dẫn xuất từ hỗn hợp với flo, clo, brom, iốt như là CCl4 (Tetra clorua cacbon) sinh ra
trong quỏ trỡnh tẩy rửa, làm sạch, làm khụ và dựng hoà tan.
1.9. Cỏch xỏc định tải lượng chất ụ nhiễm trong sản xuất cụng nghiệp
Như đó trỡnh bày ở trờn, sản xuất cụng nghiệp sinh ra cỏc chất ụ nhiễm rất đa dạng, chỳng gồm nhiều chất ụ nhiễm với cỏc thành phần, tớnh chất khỏc nhau tựy theo cụng nghệ sản xuất, cỏc húa chất sử dụng, thiết bị mỏy múc và trỡnh độ tay nghề của cụng nhõn. Cú thể xỏc định thành phần và lượng chất ụ nhiễm trong sản xuất cụng nghiệp bằng cỏch sau.
1.9.1. Căn cứ vào cỏc phản ứng húa học
Dựa vào cụng suất sản phẩm, định mức tiờu hao nhiờn liệu, thành phần của nhiờn liệu, thụng qua việc xỏc định cỏc phản ứng húa học sinh ra trong quỏ trỡnh cụng nghệ sản xuất để tớnh ra thành phần và lượng chất ụ nhiễm trong quỏ trỡnh sản xuất đú. * Đối với cacbon
- Khi chỏy hoàn toàn:
C + O2 → CO2
- Khi chỏy khụng hoàn toàn:
C + 1/2O2 → CO* Đối với khớ hyđro * Đối với khớ hyđro
2H2 + O2 → 2H2O * Đối với lưu huỳnh
S + O2 → SO2