- Tính toán tải lượng khí thải độc hại phát sinh từ quá trình đốt nhiên liệu của các máy hoạt động trong công trường
3.2.1.1. Tác động của các tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí * Ô nhiễm do hoạt động của các phương tiện giao thông
* Ô nhiễm do hoạt động của các phương tiện giao thông
Giai đoạn hoạt động của Cơ sở phải sử dụng xe ô tô để vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm. Các phương tiện giao thông vận tải hiện nay chủ yếu sử dụng nhiên liệu là dầu diezen. Do vậy hoạt động vận chuyển sẽ phát sinh tác nhân gây ô nhiễm có thể tác động tiêu cực đến môi trường:
Bụi cuốn theo trong quá trình vận chuyển
Dựa theo quy mô của dự án xây dựng, khối lượng nguyên liệu và sản phẩm của Cơ sở như sau:
- Nguyên liệu:
+ Cây giống rau: 10 tấn/năm = 0,027 tấn/ngày
+ Hóa chất, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật,...: 100 tấn/năm = 0,2 tấn/ngày + Các dụng cụ và thiết bị cần thiết cho quá trình sản xuất:
10 tấn/năm = 0,03 tấn/ngày. - Rau an toàn các loại: 1.500 tấn/năm = 4,2 tấn /ngày.
Căn cứ theo nhu cầu về khối lượng nguyên vật liệu và sản phẩm của cơ sở, số xe cần thiết để vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm là 4lượt/ngày. Theo phương pháp đánh giá nhanh của WHO có thể dự báo được lượng bụi phát sinh từ quá trình vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm với các giả thiết sau:
- Vận tốc trung bình: 10 km/h - Tải trọng trung bình: 5 tấn - Số bánh xe trung bình: 6 bánh/xe
- Quãng đường trung bình: 1km
Bảng 3.20. Tải lượng bụi cuốn theo phát sinh trong quá trình vận chuyển
Nguồn phát sinh
Hệ số phát sinh
(1000km)
Lượng bụi phát sinh của 1 lượt xe
(kg/1000km) Số lượt xe trong 1 ngày (lượt) Tải lượng phát sinh trung bình (kg/giờ)
Vận tải giao thông 3,7*f 120,2 2 0,03
Nguồn: WHO – Đánh giá các nguồn gây ô nhiễm đất, nước, không khí – Tập 1 – Generva 1993. Ghi chú:
f: Là hệ số phát sinh bụi thứ cấp khi xe chạy trên đường có công thức tính bằng f = v.M0,7.n0,5, trong đó:
- v : Vận tốc trung bình của xe 10 (km/h) - M: Tải trọng trung bình của xe 2 (tấn) - n : Số bánh xe trung bình 4 (bánh)
Tính toán khí thải phát sinh do các phương tiện giao thông
Khi hoạt động, các phương tiện giao thông vận tải sử dụng chủ yếu là dầu diezen sẽ thải ra môi trường lượng khói thải có chứa các chất ô nhiễm không khí như: bụi khói, CO, CO2, SO2, NOx, hydrocacbon,… Trung bình hàng ngày có 4 chuyến xe chở nguyên liệu và sản phẩm ra vào cơ sở, theo hệ số phát thải khí do tổ chức Y tế thế giới WHO đưa ra tại bảng 3.7 tính toán được lượng khí phát thải do các phương tiện giao thông như sau:
Bảng 3.21: Lượng khí phát thải khí do phương tiện giao thông
Số xe Bụi (g/phút) SO2 (g/phút) NOX (g/phút) CO (g/phút) HC (g/phút) 4 0,15 00 0,035 2,400 0,4800 0,1333
* Ô nhiễm do lượng khí phát sinh từ hoạt động đun nấu
Với số lượng người trung bình (bao gồm công nhân, học viên) là 100 người khi đi vào hoạt động sản xuất thì khối lượng than ước tính sử dụng hàng ngày phục vụ bữa ăn trưa cho công nhân khoảng 20 kg/ngày tương đương 2,5 kg/h. Giả sử lò đốt than cho hoạt động đun nấu sử dụng loại than cục có thành phần như sau:
Bảng 3.22. Thành phần than
C (%) S(%) N(%) O (%) H(%) Độ tro (A) (%) Độ ẩm (W) (%)
81,4 0,5 1,2 0,8 3,6 9 3,5
Nguồn: Ô nhiễm không khí & Xử lý khí thải – Trần Ngọc Chấn NXB Khoa học và kỹ thuật
Giả thiết:
+ Hệ số thừa không khí: α = 2,5
+ Hệ số cháy không hoàn toàn là: η = 0,5% + Hệ số tro bụi bay theo khói là: a = 0,5 + Nhiệt độ của khói thải: tk = 150oC
- Nhiệt năng của than được tính theo công thức Mendeleev: Q = 81.C + 246.H – 26.( O – S ) – 6.W
= 81.53,5 + 246.6 – 26.(8 – 0,5) – 6.6 = 7,450.2000 Kcal/kg NL
Tính toán các đại lượng của quá trình cháy:
Bảng 3.23. Tính toán sản phẩm cháy ở điều kiện chuẩn (t= 00C, P= 760mmH
TT Đại lượng tính Công thức tính ĐVT Kết quả
1 Lượng không khí khô lý thuyết V0= 0,089*C+0,264* H - 0,0333(O – S) Nm3/kg 8,1850 2 Lượng không khí ẩm lý thuyết d= 17g/kg (t=300C φ =65%) Va= (1+ 0,0016*d) V0 Nm3/kg 8,4076 3 Lượng không khí ẩm thực tế với hệ số α = 2,5 Vt= α*Va Nm3/kg 21,0191
4 Lượng khí SO2 trong SPC VSO2= 0,683*10-2*S Nm3/kg 0,003415
5 Lượng khí CO trong SPC η = 0,5%
VCO= 1,865*10-2* η*C Nm3/kg 0,003415
6 Lượng khí CO2 trong SPC VCO2= 1,853*10-2(1- η)*C Nm3/kg 1,5008003
7 Lượng hơi nước trong SPC VH2O=0,111H+0,0124W+0, 0016dVt
Nm3/kg 1,0147197
8 Lượng khí O2 trong không khí thừa
VO2= 0,21(α -1)Va Nm3/kg 2,6484073
9 Lượng khí N2 trong SPC VN2= 0,8* 10-2N+ 0,79Vt Nm3/kg 16,6146935 a Lượng khí NOx trong SPC
(xem như NO2:ρNO2 = 2,054kg/Nm3
MNOx = 3,953.10- 8. (M.Q)1,18
kg/h 0,0014658
b Quy đổi ra m3 chuẩn VNOx =MNOx/M*ρNOx Nm3/kg 0,0002379 c Thể tích N2 tham gia vào
phản ứng của Nox
VN2(Nox)=0,5VNOx Nm3/kg 0,0001189
d Thể tích O2 tham gia vào phản ứng của Nox V O2(Nox) =VNOx Nm3/kg 0,0002379 10 Lượng SPC tổng cộng VSPC= VSO2+VCO+VCO2+ VH2O+VN2+VO2 Nm3/kg 21,7884369
Bảng 3.24. Tính toán lưu lượng khói thải, tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong khói (kg/h)
TT Đại lượng tính toán Công thức tính ĐVT Kết quả
1 Lưu lượng khói ở điều kiện chuẩn
Lc= VSPCM/3600 m3/s 0,0181570
2 Lưu lượng khói ở điều kiện thực tế (tkhói = 1500C)
LT = Lc(273 + tkhói)/273 m3/s 0,0281334
3 Tải lượng khí SO2 với ρSO2= 2,926 kg/Nm3
MSO2= (103VSO2M ρSO2)/3600
g/s
0,0083269 4 Tải lượng khí CO với
ρCO=1,25 kg/Nm3
MCO= (103VCOM ρCO)/3600
g/s 0,0079068
5 Tải lượng khí CO2 với ρCO2=1,977 kg/Nm3
MCO2=(103VCO2M ρCO2)/3600
g/s
2,4725685
6 Tải lượng tro bụi Mbụi= 10aAM/3600 g/s 0,0375000
7 Tải lượng khí NOx MNox=3,953.10-8Q1,18M g/s 0,0004072 8 Nồng độ phát thải các chất
ô nhiễm trong khói
Khí SO2 CSO2=MSO2/Lt mg/m3 458,60518 Khí CO CCO=MCO/Lt mg/m3 435,46894 Khí CO2 CCO2=MCO2/Lt mg/m3 136.176,917 44 Khí NOx CNox=MNox/Lt mg/m3 81,998 Bụi Cbụi=Mbụi/Lt mg/m3 2065,32
Như vậy từ nồng độ và lưu lượng khí thải phát sinh từ lò đốt theo như cách tính toán ở trên ta có kết quả tính toán lượng khí phát thải từ lò đốt than trong quá trình đun nấu như sau:
Bảng 3.25. Kết quả tính toán lượng khí phát thải từ lò đốt
STT Các chỉ tiêu Tải lượng ô nhiễm (g/s) Nồng độ chất ô nhiễm (mg/Nm3) QCVN 19:2009/BTNMT cột B(mg/Nm3) 1 SO2 0,00347 458,64 500 2 CO 0,00329 435,50 1000
3 NOx 0,00041 53,82 850
4 Bụi 0,01563 2065.47 200
Nhận xét:
Qua kết quả tính toán theo Bảng 31 ta thấy: các chỉ tiêu khí thải CO và NOx; SO2 nằm trong giới hạn cho phép, nồng độ bụi vượt tiêu chuẩn 5 lần (So với TCVN 5939- 2005). Tuy nhiên quá trình đốt than sử dụng cho nấu ăn diễn ra thường xuyên. Do đó cơ sở sẽ phải lắp đặt hệ thống chụp hút và ống khói để đảm bảo nồng độ các khí phát thải trong môi trường không khí khu vực sản xuất đạt tiêu chuẩn QCVN 19-2009 mức B.
* Ô nhiễm do hoạt động phun thuốc bảo vệ thực vật:
Thuốc bảo vệ thực vật là các loại hóa chất do con người sản xuất ra để trừ sâu bệnh và cỏ dại có hại cho cây trồng. Thuốc bảo vệ thực vật được phân thành hai loại chính là thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ. Các loại thuốc trừ sâu thường có tính độc cao. Trong quá trình dùng thuốc, một lượng thuốc nào đó có thể đi vào trong thân cây, quả, hoặc dính bám chặt trên lá, quả. Người hoặc động vật ăn phải các loại nông sản này có thể bị ngộ độc tức thời đến chết, hoặc nhiễm độc nhẹ, từ từ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe. Do trình độ hạn chế, một số nông dân không tuân thủ đầy đủ các quy định về sử dụng, bảo quản thuốc trừ sâu đã gây nên những trường hợp ngộ độc, thậm chí chết thảm thương do ăn phải thuốc.
Một số thuốc trừ sâu có khả năng bay hơi mạnh nên gây khó chịu, mệt mỏi, thậm chí choáng ngất cho người trực tiếp phun thuốc sâu trên đồng ruộng, nhất là không có các biện pháp phòng tránh tốt. Một số loại thuốc trừ sâu có tính năng hóa học ổn định, khó phân hủy, nên sẽ tích lũy trong môi trường. Sau nhiều lần sử dụng lượng tích lũy này có thể cao đến mức gây ngộ độc cho môi trường đất, nước, không khí và con người. Do thuốc tồn tại lâu không phân hủy nên có thể theo nước và gió phát tán tới các vùng khác, theo các loài sinh vật đi khắp mọi nơi.
Thuốc trừ cỏ được dùng ở mức ít hơn, tuy nhiên do có tính độc, chúng cũng gây nên những tác hại tới môi trường giống như thuốc trừ sâu.
Do vậy quá trình phun thuốc bảo vệ thực vật trong quá trình sản xuất rau ở Cơ sở sẽ làm phát tán các hóa chất độc hại vào môi trường dưới dạng bụi khí. Lượng thuốc bảo vệ thực vật này sẽ phát tán ra môi trường không khí xung quanh làm ô nhiễm môi trường khí.
* Ô nhiễm do hơi, khí độc phát sinh từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và trong quá trình ủ phế thải là những phần rau bị thải bỏ, quá trình ủ phân vi sinh, ...
Thành phần khí thải bao gồm chủ yếu là các chất: CH4, SO2, CO2, H2S, NH3, NOx... các khí này phát sinh do quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong hệ thống xử lý nước thải, Khí thải phát sinh chủ yếu diễn ra bởi 2 quá trình sau:
Phân hủy hiếu khí các thành phần hữu cơ có trong nước thải: VSV
CaHbOcNd + mO2 + dd ---> CwHxOyNz + sCO2 + rH2O + (d-nz) NH3 + Q Phân hủy yếm khí các thành phần hữu cơ có trong nước thải:
CaHbOcNd + H2O + dd + vsv ----> CwHxOyNz + CH4 + CO2 + H2S + NH3 + Q ( >99%)
Việc xác định tải lượng các chất khí phát sinh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong khuôn khổ báo cáo này chưa có đủ các số liệu cụ thể để có thể dự đoán tải lượng khí thải phát sinh từ hệ thống các bể xử lý nước thải. Do đó khi cơ sở đi vào hoạt động, đơn vị sẽ thực hiện nghiêm túc quy định về kiểm soát chất lượng môi trường cơ sở sản xuất và thực hiện chế độ báo cáo theo đúng quy định hiện hành của nhà nước.
* Ô nhiễm do bụi phát sinh từ quá trình đóng bao thành phẩm
Lượng bụi phát sinh từ hoạt động sản xuất, bốc xếp, lưu giữ sản phẩm được dự đoán trung bình khoảng 0,2% tổng khối lượng sản phẩm. Khối lượng bụi phát sinh dự đoán khoảng 4 kg/ngày.
* Đánh giá các tác động tới môi trường không khí
+ Khí thải phát sinh từ hoạt động vận chuyển:
Các chất ô nhiễm không khí có thể gây những ảnh hưởng xấu trực tiếp đến sức khỏe công nhân sản xuất, sức khỏe cộng đồng, ảnh hưởng đến cây trồng, vật nuôi và ở mức độ cao hơn, một số chất khí góp phần làm thay đổi khí hậu toàn cầu.
Thành phần của khí thải bao gồm các khí sau: CO, SO2, NOx, VOC, CFC,.... Đây là các khí có độc tính cao đối với con người và động vật. Khả năng gây ô nhiễm của các loại khí trên phụ thuộc vào khoảng cách, thời gian và không gian giữa các nguồn thải, thời gian thải. Khi các nguồn thải tập trung tại một địa điểm và phát thải cùng thời gian thì mức độ gây ô nhiễm môi trường không khí là rất lớn.
Tác nhân SO2
SO2 là khí không màu, có vị cay, mùi khó chịu. Các triệu chứng xuất hiện khi bị ngộ độc: tức ngực, đau đầu, nôn mửa và có thể dẫn đến tử vong. Ngoài ra SO2 còn tác dụng với hơi nước trong môi trường không khí ẩm tạo thành axit H2SO4, khi mưa xuống có thể phá hủy các công trình cũng như các vật dụng bằng kim loại và các vật liệu bằng đá vôi, đá hoa, đá phiến.
Bảng 3.26. Tác động của SO2 đối với người và động vật
Giới hạn của độc tính 30 – 20 mg SO2/m3
Kích thích đường hô hấp, ho 50 mg SO2/m3
Liều nguy hiểm sau khi hít thở (30 – 60 phút) 260 – 130 mg SO2/m3 Liều gây chết nhanh (30 – 60 phút) 1300 – 1000 mg SO2/m3
Tác nhân NOx
Trong khí thải động cơ đốt trong khí NOx tồn tại chủ yếu ở hai dạng NO và NO2. + NO2 là khí có mùi gắt và màu nâu đỏ. Với một hàm lượng nhỏ cũng có thể gây tác hại cho phổi, niêm mạc. Ngoài ra, NO2 còn phản ứng với gốc hyđroxyl (HO- ) trong khí quyển để hình thành axít HNO3 và theo nước mưa rơi xuống mặt đất gây tác hại đến các công trình, vật dụng làm bằng kim loại, đá vôi, đá hoa,... và gây ô nhiễm nitơ cho nguồn nước mặt.
+ NO là khí không mùi, gây tác hại cho hoạt động của phổi, gây tổn thương niêm mạc. Trong khí quyển, NO không ổn định nên bị ôxi hóa tiếp thành NO2 và kết hợp với hơi nước tạo thành axit HNO3.
Tác nhân CO
Là chất khí không màu, không mùi có ái lựu mạnh với hemoglogin và chiếm chỗ của oxy trong máu gây thiếu oxy cho cơ thể. Khí CO gây ra chóng mặt, đau đầu, buồn nôn, ngất và gây rối loạn nhịp tim. Với nồng độ 250 ppm, CO có thể gây tử vong. Người lao động làm việc liên tục trong khu vực có nồng độ CO cao sẽ bị ngộ độc mãn tính, thường bị xanh xao, gầy yếu.
Tác động của khí VOC: Là các loại hydrocacbon có trong nhiên liệu và dầu bôi trơn không cháy hết chứa trong khí thải. VOC có rất nhiều loại, mỗi loại có mức độ độc hại khác nhau: các hợp chất mạch thẳng ít gây độc hại, còn các hợp chất mạch vòng (chứa nhân benzen) có thể gây ung thư. VOC tồn tại trong khí quyển còn gây ra sương mù, gây tác hại cho mắt và niêm mạc đường hô hấp.
Tác hại của khí CH4:
CH4 là thành phần chính trong khí thiên nhiên. Nó cũng được hình thành trong quá trình vi sinh kỵ khí. Nó còn là loại khí đầm lầy sinh ra từ quá trình phân huỷ vi trùng, gỗ mục nát…CH4 hấp thụ tia hồng ngoại mạnh hơn gấp 20 lần so với khí CO2, do đó với nồng độ thấp khí CH4 vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc gây nên hiệu ứng nhà kính. CH4 còn là một trong những khí gây ra thủng tầng ôzôn.
+ Ảnh hưởng của bụi: Bụi phát sinh chủ yếu trong quá trình vận chuyển sản
phẩm, quá trình sản xuất. Bụi phát tán trong khu vực làm việc nếu không có biện pháp giảm thiểu sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của công nhân làm việc trong cơ sở và khu vực dân cư lân cận. Các hạt bụi có kích thước nhỏ thâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, gây viêm nhiễm phế quản mãn tính, viêm giác mạc. Khi bám lên lá cây sẽ làm giảm khả năng quang hợp của cây xanh, giảm năng suất cây trồng. Đối với hệ thống thiết bị sản xuất, bụi bám sẽ bào mòn và làm hư hỏng thiết bị, phá hủy và làm giảm tính mỹ quan của các công trình xây dựng, nhà cửa.
+ Ảnh hưởng của thuốc BVTV:
Theo ước tính, tổng số tiền dùng cho hoạt động mua thuốc bảo vệ thực vật của dự án là 33,4 triệu đồng/năm, cho thấy lượng thuốc BVTV là không nhiều nhưng do tính năng độc hại của chúng nên việc xem xét và đề xuất các giải pháp đề giảm phát sinh ô nhiễm do thuốc BVTV là cần thiết.
Nhận xét: Quá trình sản xuất sẽ phát sinh bụi và các khí độc vào môi trường không khí, đặc biệt là ở công đoạn phun thuốc trừ sâu. Tuy nhiên do dự án trồng rau an toàn được tiến hành theo phương pháp GAP nên dư lượng các hóa chất tồn dư sẽ không nhiều. Song cũng cần phải nhấn mạnh rằng lượng hóa chất này là rất độc, do đó cần phải có biện pháp để giảm thiểu tới mức thấp nhất sự phát tán của chúng vào môi trường