đề tài: " PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG " potx

PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang1









TIỂU LUẬN



PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG

Thành ph H Chí Minh, tháng nm …
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang2


MỤC LỤC

1 Giới thiệu chung về NO
2
2

1.1 NO
2
2

1.2 Nguồn gốc phát sinh 2

2 Hiệu ứng hóa sinh của oxit nito 3

2.1 Các phương pháp xác định đioxit trong không khi 4

2.2 Cách tiến hành 5

3 Phương pháp xử lý nước thải chứa NO
2
7

3.1 Phương pháp khô 7

3.2 Phương pháp ướt 8

4 Tác hại về khí NO
2
gây ảnh hưởng đến con người 9

5 Phương pháp phòng tránh 10










PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang3


1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NITO
-Nitrogen dioxide đóng một vai trò quan trọng trong cả hai tầng đối
lưu và tầng bình. Đó là tham gia vào việc phá hủy tầng ozone xúc tác và
cùng lúc trong đệm "" của phá hủy tầng ozone ôxít halogen vào hồ chứa các
chất ổn định hơn. Trong các tầng đối lưu, NO
2
là một trong những cầu thủ

quan trọng trong sự hình thành của khói quang hóa trong thời gian tập ô
nhiễm.
-Nito có hóa trị từ 1 đến 5 tùy thuộc vào độ liên kết với oxi. Nito tạo
nên 8 oxit, nhưng chỉ 6 oxit là tương đối bền như sau:N
2
O, NO, N
2
O
3
, NO
2,
N
2
O
4,
N
2
O
5
. trong khí quyển đáng chú ý hai oxit của nito là nito oxit ( NO)
và nito đioxit (NO
2
) vì chúng thường có nhiều trong khí quyển.

1.1 NO2
-NO2 là chất khí màu nâu ,nặng hơn không khí,có mùi khó chịu và độc

Nitrogen Dioxide 2009 mật độ cột tropospheric

1.2 -NGUỒN GỐC PHÁT SINH
- Có 4 nguồn gốc:
+ Tự nhiên
Do các hiện tượng tự nhiên gây ra: núi lửa, cháy rừng. Tổng hợp các
yếu tố gây ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên rất lớn nhưng phân bố tương đối
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang4
đồng đều trên toàn thế giới, không tập trung trong một vùng. Trong quá trình
phát triển, con người đã thích nghi với các nguồn này.

+ Công nghiệp
Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con người. Các quá trình gây
ô nhiễm là quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch: than, dầu, khí đốt tạo ra:
CO
2
, CO, SO
2
, NOx, các chất hữu cơ chưa cháy hết: muội than, bụi, quá
trình thất thoát, rò rỉ trên dây truyền công nghệ, các quá trình vận chuyển các
hóa chất bay hơi, bụi.
Đặc điểm: nguồn công nghiệp có nồng độ chất độc hại cao,thường tập
trung trong một không gian nhỏ. Tùy thuộc vào quy trình công nghệ, quy mô
sản xuất và nhiên liệu sử dụng thì lượng chất độc hại và loại chất độc hại sẽ
khác nhau.

Các nguồn tin quan trọng nhất của NO
2
là động cơ đốt trong, trạm nhiệt

điện và đến một mức độ thấp hơn, nhà máy bột giấy Butan nóng. Gas và bếp
lò cũng là nguồn.



+ Giao thông vận tải
Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với không khí đặc biệt ở khu đô thị
và khu đông dân cư. Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình
đốt nhiên liệu động cơ: CO, CO
2
, SO
2
, NOx, Pb, Các bụi đất đá cuốn theo
trong quá trình di chuyển. Nếu xét trên từng phương tiện thì nồng độ ô
nhiễm tương đối nhỏ nhưng nếu mật độ giao thông lớn và quy hoạch địa
hình, đường xá không tốt thì sẽ gây ô nhiễm nặng cho hai bên đường.
+ Sinh hoạt
Là nguồn gây ô nhiễm tương đối nhỏ, chủ yếu là các hoạt động đun
nấu sử dụng nhiên liệu nhưng đặc biệt gây ô nhiễm cục bộ trong một hộ gia
đình hoặc vài hộ xung quanh. Tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu: CO, bụi…

2 HIỆU ỨNG HÓA SINH CỦA ÔXIT NITO(NO2)

Cơ chế hóa sinh độc tính của NO
2
vẫn chưa rõ, có thể một số hệ
enzim của tế bào bị phá hủy bởi NO
2
, bao gồm sự đehyđro hóa lactic và
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA

Trang5
enzim xúc tác có thể dùng chất chống độc là chất chống oxi hóa như
vitaminE.
Các phản ứng quang hóa của oxit nito (NO
2
) trong khí quyển:
NO và NO
2
giữ vai trò quan trọng về hóa học của sự ô nhiễm không
khí. Nguồn phát sinh các quá trình đốt cháy. Bên cạnh lượng lớn NO, luôn
luôn có lượng nhỏ NO
2
theo phản ứng sau:

2NO + O
2
→ 2NO
2

NO
2
có trong khí quyển gây ảnh hưởng đến tầm nhìn vả sức khỏe của con
người.
Nếu trong không khí có SO
2
và NO
2
thì sự oxi hóa SO
2
thành sunfat rất dễ

dàng.chỉ cần một lượng nhỏ NO
2
cũng đủ để khởi động chuỗi các phản ứng
phức tạp sản sinh ra hỗn hợp “smog” quang hóa.
Các phản ứng quang phân NO
2
trong không khí được trình bày trong bảng
sau:
Các phản ứng quang phân NO
2
thành N
2
và O
2
.




STT PHẢN ỨNG HẰNG SỐ TỐC ĐỘ Ở 298K
1 NO
2
+ → NO +O K phụ thuộc vào cường độ ánh sáng
2 O + O
2
+ M → O
3
+ M K = 2,33.10 ppm.min
3 O
3

+ NO → NO
2
+ O
2
K =2,95.10 ppm.min
4 O + NO
2
→ NO + O
2
K = 1,38.10 ppm.min
5 O + NO
2
+ M → NO
3
+ M K = 4,50.10 ppm.min
6 NO
2
+ NO → 2NO
2
K = 1,48.10 ppm.min
7 O + NO + M → NO
2
+ M K = 2,34.10 ppm.min
8 2NO + O
2
→ 2NO
2
K = 7,62.10 ppm.min
9 NO
3

+ NO
2
→ N
2
O
5
K = 4,43.10 ppm.min
10 N
2
O
5
→ NO
3
+ NO
2
K = 1,38.10 ppm.min
11 NO
2
+ O
3
→ NO
3
+ O
2
K = 0,46.10 ppm.min

PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang6
2.1 CÁC NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH ĐIOXIT ( NO
2

) TRONG KHÔNG
KHÍ
NGUYÊN TẮC:
Phương pháp so màu dựa trên phản ứng của axit Nitoro( HNO
2
) với
tuốc thử Griess- I losway cho một hợp chất màu hồng.
Trước hết NO
2
dược hấp thụ vào dung dịch NaOH sau đó them
CH
3
COOH để chuyển thành HNO
2.

NO
2
+ 2NaOH = NaNO
3
+ NaNO
3
+ H
2
O
NaNO
2
+ CH
3
COOH = HNO
2

+ CH
3
COON
Axit nitơ tác dụng với axit Sunfanilie và α – Naphtylamin cho hợp
chất Azoie màu hồng.


SO
3
H SO
3
Na
C
6
H
4
+ NaNO
2
+ CH
3
COOH

→ [C
6
H
4
] + CH
3
COO+ 2H
2

O
NH
2
N=N

SO
3
Na SO
3
Na
[C
6
H
4
]C + CH
3
COO + C
10
H
7
NH
2
→ C
6
H
4
+ CH
3
COOH
N=N N = N – C

10
H
6
NH
2
-
Độ nhạy phương pháp với 0,5µg NO
2
với 1µg NO
2
2.2 CÁCH TIẾN HÀNH
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang7
A. Phương pháp chân không
Lấy chai có thể tích đã biết(từ 0,5 – 1 lít) .Có khóa thủy tinh cấm
qua nút cao su .Cho vào bình 5 ml dung dịch NaOH 0,1N.Đem hút
chân không .Mang bính đến nơi lấy mẫu mở khóa cho không khí vào
đầy chai. Lắc chai trong 20-30 phút hoặc để lâu hơn
B. Phương pháp ống hấp thu
Cho vào ống hâp thụ 5ml NaOH 0.5N.Lắp vào hệ thống bình lấy
mẫu không khí,tốc độ 151/h .Lấy dung dịch đã hấp thụ NO2 đem
phân tích như cách trên.
C. Phương pháp phân tích
Lấy ra tứ 1-2ml dung dịch trong chai cho vào ống so màu.Acid hóa
bằng acid axetic 5N.Cứ 1ml NaOH 0,5N thì cho 0,5ml acid axetic 5N
và cho thêm nước cất vừa đủ ml.Cho 0,5 ml dung dịch GriesA và 0,5
dung dịch GriesB lắc đều để 10 phút so màu với thang mẫu màu.

PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang8
Bảng Pha thang mẫu
Ống số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Dung dịch ml
DTCNO
2
(1ml =
5µg)
0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0
Nước cất 4 3,9 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,8 2,0
GriessA 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0.,5 0,5
GriessB 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Hàm lượngNO
2

(µg)
0 1 2 4 6 8 10 12 16 20

Thang mẫu tự nhiên chỉ nên dùng trong vòng 2 giờ ,để lâu mất màu
2.3.CÁCH TÍNH
- Từ loạt chuẩn đo,độ hấp thu,vẽ giản đồ A=f(C),sử dụng phương bình trình
bình phương cực tiểu để lập phương trình y= ax+b
Từ trị số độ hấp thu của mẩu Am suy ra nồng độ c
- Nồng độ NO2 trong không khí (X) tính theo công thức;

3
( / )

y A
C mg m
B V






PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang9
Trong đó
Y:Hàm lượng NO2 ứng với thang mẫu()
A:Tổng số dung dịch hấp thu (ml)
B:Dung dịch hấp thụ lấy ra phân tích(ml)
V:Thể tích không khí lấy mẫu(l).(tính ở điều kiện tiêu chuẩn)
3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI CHỨA NO
2
:

- Các phản ứng chuyển hóa :
2NO +O
2
↔ 2NO
2

2NO
2
↔ N
2

O
4

NO + NO
2
↔ N
2
O
3
N
2
O
3
+ H
2
O
3
↔ 2HNO
2

N
2
O
4
+ H
2
O ↔ HNO
3
+ HNO
2

2HNO
2
= NO
2
+ NO + H
2
O

- Hầu hết các khí thải đều chứa NO, nhưng vì hàm lượng thấp nên
không cần thu hồi trong khí thải công nghiệp mà chỉ cần xử lý trong
nhà máy sản xuất axit nitrit.Có hai phương pháp xử lý là phương pháp
khô và pháp ướt.


3.1 PHƯƠNG PHÁP KHÔ
Là phương pháp phân hủy NO
2
thành O
2
và N
2
trên xúc tác Pt. với
xúc tác này ở nhiệt độ cao có mặt của CO, H
2
,hidrocacbon thì NO
2
phân
hủy thành N
2

và CO
2
:

4NO + CH
4

T0.Pt
2N
2
+ CO
2
+ 2H
2
O

2NO
2
+ CH
4

T0.Pt
N
2
+ CO
2
+ 2H
2
O

PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang10
Có mặt O
2
xảy ra phản ứng:

2NO(2NO
2
) + 2(4)CO → N
2
+ 2(4)CO

Có mặt H
2
xảy ra phản ứng sau:

2NO(2NO
2
) + 2(4)H
2
→ N
2
+ 2(4)H
2
O

Phương án này được áp dụng ở các nước tiên tiến để xử lý khí thải có
NO
2

ở các phương tiện giao thông, máy phát điện.
Với công nghệ sản xuất axit HNO
3
dùng bổ sung khí thiên nhiên ( chủ
yếu CH
4
) hoặc khí nhân tạo ( khí than ướt:CO, H
2
)để chuyển toàn bộ chất
độc hại thành nito N
2
, hơi nước, hạ nồng độ NO
2
xuống còn 0,01 – 0,2%
để thải ra khí quyển. Tuy nhiên phương pháp này tốn kém, chiếm 10%
tổng kinh phí cho dây chuyền sản xuất

3.2 PHƯƠNG PHÁP ƯỚT
- Được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả cao. Người ta dùng dung dịch
hấp thụ là H
2
O hoặc các dung dịch muối để chuyển tất cả các khí thải chứa
NO
2
thành các dạng muối thương phẩm.Các muối hấp thụ phải mang tính
kiềm: các muối cacbonat.M
2
CO
3
(M là Na, K…) vì các oxit NOx

mang tính
axit thì chúng mới phản ứng được với nhau:

2NO
2
+ M
2
CO
3
N = MNO
3
+ MNO
2
+ CO
2

N
2
O
3
+ M
2
CO
3
= 2MNO
2
+ CO
2

-Các muối gốc nitrit thường độc nên phải chuyển chúng thành muối
nitrat. Có thể thay thế các muối bằng dung dịch NaOH 20%. Ngoài ra có thể
dùng dung dịch H
2
SO
4
hay axit HNO
3
để hấp thụ khí NO
2
.

4 TÁC HẠI VỀ KHÍ NO
2
ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE CON
NGƯỜI.
Các phương tiện giao thông đường bộ tạo ra khoảng 70% khí thải tại các
vùng đô thị. Khí thải từ xe cộ có rất nhiều NO
2
một trong những loại khí gây
nên bệnh hen suyễn ở trẻ em và nhiều loại hạt siêu nhỏ. Cả NO
2
và hạt siêu
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang11
nhỏ được thải ra ngoài không khí sau quá trình đốt nhiên liệu trong động cơ
và có thể gây nên nhiều bệnh ở đường hô hấp.


Khí NO

2
với nồng độ 100 ppm có thể làm chết người và động vật sau vài
phút, với nồng độ 5 ppm có thể gây tác hại bộ máy hô hấp sau vài phút tiếp
xúc, với nồng độ 15 – 50 ppm gây nguy hiểm cho tim phổi gan sau vài giờ
tiếp xúc, với nồng độ 0,06 ppm có thể gây bệnh phổi lâu dài sau khi tiếp xúc
lâu dài.




Bảng: hậu quả nhiễm độc NO
2
ở các nồng độ khác nhau:

Nồng độ NO
2
, ppm Thời gian Hậu quả đến sức khỏe con
người
50 – 100 Dưới 1 giờ Viêm phổi trong 6 – 8 tuần
150 – 200 Dưới 1 giờ Phá hủy dây khí quản, chết
nếu thời gian nhiễm độc là 5
– 3 tuần.
300 hoặc lớn hơn 2 – 10 ngày Sẽ chết.

Việc hít phải NO
2
chứa trong các khí xuất hiện khi đốt xenlulozo và fim
nitroxenlulozo dẫn tới cái chết. hai người đã chết và năm người bị thương
khi xảy ra sự rò rỉ NO
2

lỏng khi phóng tên lửa vượt đại dương Titan ở
Rock, Kansas vào 24/8/1978. NO
2
lỏng được dùng trong các tên lửa như là
chất oxi hóa

Một số thực vật nhạy cảm với môi trường cũng bị tác hại khi nông độ
khoảng 1 ppm và thời gian tác dụng 1 ngày.
Tuy nhiên người ta cũng phát hiện ra nếu nồng độ NO
2
thấp thì nó cũng
có lợi và nó không phải là tác nhân gây ô nhiễm. Thậm chí nồng độ của
nó thấp đã làm giảm quá trình quang hợp.
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG GV: CAO THỊ THÚY NGA
Trang12
Một nguồn tiềm năng tiếp xúc là bốc khói axit nitric, mà tự sản xuất NO
2
ở trên 0°C. Các triệu chứng ngộ độc (phù phổi) có xu hướng xuất hiện một
vài giờ sau khi đã hít một ít, nhưng có khả năng gây tử vong liều. Ngoài ra,
nồng độ thấp sẽ mất cảm giác mũi, tạo một tiềm năng cho overexposure.
Dài hạn tiếp xúc với NO
2
ở nồng độ trên 40-100 μg / m
3,
gây ra hiệu
ứng bất lợi y tế Nitrogen dioxide đóng một vai trò quan trọng trong cả hai
tầng đối lưu và tầng bình. Đó là tham gia vào việc phá hủy tầng ozone
xúc tác và cùng lúc trong đệm của phá hủy tầng ozone ôxít halogen vào
hồ chứa các chất ổn định hơn
.

5 PHƯƠNG PHÁP PHÒNG TRÁNH
Các tuyến giao thông đông xe cộ là nguồn ô nhiễm quan trọng nhất
của NOx và kể cả nhiều loại khí độc hại đã kể trên.
Kiểm soát khí xả động cơ và không cư trú dọc theo các tuyến giao
thông chính nhiều xe cơ giới là giải pháp tốt nhất để tránh tác hại của
NO
x
.
Đồng thời cũng cần tránh xa vùng xả khói của nhà máy hoá chất. Cả
ba điểm này rất khó thực hiện trong hoàn cảnh nước ta hiện nay.
Nitrogen dioxide là chất độc do hít thở không khí, nhưng điều này có thể
tránh được như là vật liệu được chát và dễ dàng phát hiện bởi ý thức của
chúng ta về mùi hôi.
Hạn chế sản xuất NO
x
nhu cầu kiểm soát chính xác số lượng không khí
được sử dụng trong sự cháy.