QUYỂN
Như đã trình bày ở trên, chất ô nhiễm khi thải ra khí quyển sẽ chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố về khí tượng thuỷ văn, địa hình cùng với các yếu tố về nguồn ô nhiễm chúng sẽ phát tán, pha loãng trong khí quyển và đồng thời xảy ra các quá trình biến đổi hoá học, sa lắng khô, sa lắng ướt… Trong những năm gần đây các nhà bác học trên thế giới đã đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu các quá trình phát tán các chất ô nhiễm trên cơ sở lý thuyết và cả bằng đo đạc thực nghiệm bằng các mô hình tính toán. Hầu hết các nghiên cứu về phát tán chất ô nhiễm được nghiên cứu trong lớp khí quyển gần mặt đất từ độ cao trên 100 mét đến khoảng vài ngàn mét. Sự thay đổi về đối lưu nhiệt cũng như thay đổi về tốc độ gió cũng thường xảy ra trong lớp khí quyển này. Sự đối lưu của không khí quan hệ rất chặt chẽ đến biến thiên nhiệt độ theo chiều cao hay nói khác đi là theo sự biến đổi của gradient nhiệt độ. Các biến đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến sự đối lưu của không khí trong khí quyển đồng thời cũng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát tán chất ô nhiễm trong khí quyển.
Các nhà bác học Sutton (1932), Pasquill và Hay (1957), Gifford (1961), Briggs (1975)… đã nghiên cứu một cách rất kỹ lưỡng và tỷ mỷ các quá trình này. Ở Việt Nam một số tác giả như GS.TS. Trần Ngọc Chấn, GS.TS. Phạm Ngọc Đăng, kỹ sư Nguyễn Văn Cung… bước đầu cũng đã có những nghiên cứu chúng trong điều kiện Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu trên đã cho phép chúng ta ứng dụng nó để tính toán dự báo mức độ ô nhiễm của các chất trong khí quyển.
4.1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÁT TÁN
Quá trình phát tán chất ô nhiễm trong khí quyển chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau. Tuy nhiên, chúng ta có thể chia chúng thành ba nhóm yếu tố như sau:
Các yếu tố về nguồn bao gồm: tải lượng chất ô nhiễm, tốc độ và nhiệt độ khí thải, chiều cao và đường kính đỉnh của nguồn, bản chất của khí thải…
- Tải lượng chất ô nhiễm: là khối lượng chất ô nhiễm thải ra ngoài khí quyển. Đây là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phát tán chất ô nhiễm trong khí quyển. Tải lượng chất ô nhiễm càng lớn có nghĩa là chất ô nhiễm thải ra khí quyển càng nhiều và mức độ ô nhiễm càng tăng.
- Tốc độ của khí thải: là vận tốc của khí thải trước khi thoát ra khỏi nguồn.
Thông thường đó là vận tốc của khí thải tính theo đường kính đỉnh của nguồn. Vận tốc khí thải càng lớn thì phát tán chất ô nhiễm càng xa và ngược lại.
- Nhiệt độ của khí thải: là nhiệt độ của khí thải trong ống khói trước khi thải ra khí quyển.
Nhiệt độ của khí thải càng lớn dẫn đến độ chênh nhiệt độ giữa khí thải và không khí bên ngoài càng lớn và cuối cùng chúng tạo ra độ chênh áp suất giữa khí thải và không khí bên ngoài càng lớn thúc đẩy quá trình phát tán càng xa hơn.
- Chiều cao của nguồn: là chiều cao tính từ mặt đất đến đỉnh của ống khói.
Chiều cao của nguồn có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phát tán của chất ô nhiễm. Chiều cao của nguồn càng lớn thì chất ô nhiễm phát tán càng xa và ngược lại. Tuy nhiên, việc nâng cao chiều cao của nguồn để pha loãng khí thải cũng có giới hạn do chúng còn phụ thuộc vào các yếu tố kinh tế, kỹ thuật khi xây dựng nó.
- Đường kính đỉnh của nguồn: là đường kính trong của ống khói. Nếu ống khói có dạng hình côn thì đó là đường kính trong tại đỉnh ống khói.
Thông số này có liên quan đến lưu lượng và tốc độ chuyển động của khí thải trước khi ra khỏi ống khói. Đường kính của ống khói càng nhỏ thì tốc độ khí thải càng lớn và quá trình phát tán càng xa và ngược lại.
- Bản chất của khí thải: là kể đến các tính chất vật lý, hoá học của chất ô nhiễm. Các tính chất này cũng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phát tán của chất ô nhiễm trong khí quyển. Ví dụ, với chất khí thì thường phát tán xa hơn chất lỏng; các chất có trọng lượng lớn thì dễ xảy ra các quá trình sa lắng khô, sa lắng ướt hơn các chất có trọng lượng bé. Các loại có khi có nồng độ bụi cao và kích thước hạt lớn thì thường phát tán gần hơn, các hạt bụi sau khi ra khỏi ống khói sẽ bị sa lắng khô và sa lắng rất nhanh hơn kết quả là chúng rơi gần ống khói hơn.
4.1.2. Nhóm yếu tố về khí tượng thuỷ văn