bài giảng kỹ thuật môi trường

KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

 1.1 Môi trường : là tập hợp tất cả các thành phần vật chất bao quanh ta,
được hình thành do các quá trình tự nhiên hoặc được tạo ra bởi con người,
có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của sinh vật.
 Môi trường tự nhiên: thạch quyển, thủy quyển ,khí quyển và sinh quyển
 Môi trường nhân tạo: đồng ruộng, vườn tược, công viên, thành phố, các
công trình văn hóa, các nhà máy sản xuất công nghiệp
 Sơ đồ quan hệ tương quan xã hội và môi trường


CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

1.1.1.Khí quyển
 Là lớp khí bao phủ xung quanh bề mặt Trái đất, có khối lượng
5,2x1018 kg. Lớp khí quyển gần mặt đất có vai trò hết sức lớn
lao đối với sự sống trên trái đất.
 Cung cấp O
2
và CO
2
cần thiết duy trì sự sống trên Trái đất,
ngăn chặn các tia tử ngoại gần (=300 nm), cho các tia trong
vùng khả kiến – tia trông thấy (=400-800 nm), tia hồng ngoại
gần (=2500 nm), và sóng radio (= 0,1 - 40 m) đi vào Trái
đất.
 Giữ cân bằng nhiệt lượng của Trái đất (thông qua quá trình hấp
thụ tia tử ngoại phát xạ từ mặt trời và phản xạ tia nhiệt từ Trái
đất).
 Là môi trường để vận chuyển nước từ đại dương vào đất liền,

tham gia vào quá trình tuần hoàn nước.



CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

Cấu trúc khí quyển



CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

a. Tầng đối lưu
 Chứa 70 % khối lượng khí quyển
 Độ cao: 0 – 11 km. Độ cao tầng đối lưu có thể thay đổi vài
km, từ 8 km (ở các cực) đến khoảng 18 km (ở xích đạo).
 Càng lên cao nhiệt độ không khí càng giảm (nhiệt độ giảm
dần từ +40
0
C ở sát mặt đất xuống còn -50
0
C ở đỉnh tầng đối
lưu).
 Thành phần không khí chủ yếu là N
2
, O
2
, CO
2
và hơi nước.

 Lớp tạm dừng (lớp chuyển tiếp) nằm ngăn cách tầng đối lưu
và tầng bình lưu.
 Chiều dày khoảng 1 km.
 Đánh dấu sự nghịch chuyển nhiệt độ từ âm sang dương.



CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

b. Tầng bình lưu
- Độ cao khoảng 11 - 50 km.
- Nhiệt độ không khí tăng (từ khoảng -50
0
C ở tầng dưới tăng
dần và đạt đến khoảng -2
0
C ở đỉnh).
- Thành phần không khí chủ yếu là: O
3
, N
2
, O
2
và một số gốc
hóa học khác
- Ở độ cao khoảng 25-30 km tồn tại một lớp không khí rất giàu
khí ôzôn, còn được gọi là tầng ôzôn.
- Tầng ôzôn có chức năng như một lá chắn của khí quyển.

CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

c. Tầng trung lưu
- Độ cao dao động từ 50 - 85 km.
- Nhiệt độ tăng âm (từ khoảng -2
0
C ở tầng dưới tăng âm đến
khoảng -92
0
C)
- Thành phần các chất chủ yếu là: O2+, NO+, O+ và N2.
- Tầng trung quyển ngăn cách với tầng nhiệt bởi một lớp khí
mỏng (khoảng 1 km).





CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

d. Tầng nhiệt lưu
- Độ cao khoảng 85 km đến 500 km.
- Nhiệt độ ở tầng này tăng dần theo chiều cao (từ -92
0
C đến
+1200
0

C)
- Các phân tử, nguyên tử bị ion hóa thành các ion O2+, O+,
NO+, e-, NO2-, NO3-,…
- Lớp chuyển tiếp giữa tầng nhiệt quyển và tầng nhiệt ngoài.





CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

e. Tầng ngoài
- Độ cao từ 500 km lên đến 2000 km.
- Có mặt các ion O+, He+ (<1500km), H+ (>1500km)
- Nhiệt độ tầng này tăng rất nhanh, đến khỏang 1700
0
C.





CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

f. Sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao

CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

g. Sự thay đổi áp suất theo độ cao





CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

1.1.2 Thủy quyển
 Thủy quyển bao gồm các dạng nguồn nước trên Trái đất như: biển,
hồ, sông, suối, nước đóng băng ở hai cực Trái đất, nước ngầm.
 Nước đóng vai trò quan trọng trong sinh hoạt, sản xuất công nghiệp.
Trong công nghiệp, người ta sử dụng nước làm nguyên liệu và
nguồn năng lượng, làm dung môi, làm chất tải nhiệt và dùng để vận
chuyển nguyên vật liệu

 Nước tự nhiên là nước mà chất lượng và số lượng của nó được hình
thành dưới ảnh hưởng của các quá trình tự nhiên không có sự tác
động của con người.
CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG
1.1.2 Thủy quyển
 Phân bố khối lượng nước trên Trái đất
CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG
1.1.3 Địa quyển

• Bao gồm lớp vỏ trái đất có độ dày từ 70 - 100 km trên phần lục
địa và 20 - 30 km dưới đáy đại dương.
• Ở độ sâu khoảng 16 km con người có thể khai thác các nguyên

liệu trong vỏ trái đất.
• Lớp vỏ trái đất có tính cách nhiệt, bên dưới là lớp bao dày
2900 km ở trạng thái nóng chảy trên 1000
0
C, trong cùng là lớp
nhân dày 3400 km, có nhiệt độ 5500
0
C.

CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG
1.1.4 Sinh quyển
 Sinh quyển gồm tất cả những thành phần của ba môi trường kể
trên có tồn tại sự sống và có liên quan tác động tương hỗ giữa
các thành phần môi trường khí quyển, thủy quyển, địa quyển.
 Khác với khí quyển, thủy quyển, địa quyển, sinh quyển không
có giới hạn rõ rệt vì nó nằm trong cả ba thành phần môi trường
kể trên và không hoàn toàn liên tục vì sự sống chỉ tồn tại trong
điều kiện nhất định.

CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG


1.2 Ô nhiễm môi trường
 Sự ô nhiễm là quá trình chuyển chất thải hoặc năng lượng vào
môi trường đến mức có khả năng gây tác hại đến sức khỏe con
người, vật liệu và sự phát triển của sinh vật.
 Các tác nhân gây ô nhiễm bao gồm chất thải ở dạng rắn, lỏng
hoặc khí và các dạng năng lượng như nhiệt độ, tiếng ồn, phóng
xạ
 Tiêu chuẩn chất lượng môi trường là nồng độ giới hạn hoặc tối

đa các chất ô nhiễm cho phép trong môi trường xung quanh
hoặc được phép thải ra môi trường
CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG
1.2 Ô nhiễm môi trường

 Quá trình vận chuyển các chất ô nhiễm
CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

1.3 Các chất và nguồn ô nhiễm cơ bản
a. Không khí: Các chất ô nhiễm không khí chủ yếu là oxit
cacbon, oxit lưu huỳnh, oxit nito, hydrocacbon và bụi công
nghiệp. Các nguồn ô nhiễm chính là giao thông, công nghiệp.
b. Nước: Nước thải của các nhà máy công nghiệp và nông
nghiệp thải vào nguồn tiếp nhận như sông, hồ, biển. Các chất
gây ô nhiễm nước rất đa dạng bao gồm: các chất hữu cơ dễ
phân hủy, hóa chất độc, chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng
( Nito, photpho), các vi khuẩn gây bệnh, nhiệt độ, các kim
loại nặng, dầu và các sản phẩm dầu khí.
c. Đất: Sự ô nhiễm môi trường đất chủ yếu là do thuốc trừ sâu
diệt cỏ, hóa chất bảo vệ thực vật, khai thác khoáng sản, phá
rừng, chất thải rắn chôn lắp không hợp vệ sinh nhiễm mặn,
nhiễm phèn

CHƯƠNG I-CÁC KHÁI NIỆM VỀ MÔI TRƯỜNG

1.4 Quản lý chất lượng môi trường:
a. Các công cụ pháp lý: luật, chính sách, chiến lược, quy định,
tiêu chuẩn môi trường, các hệ thống quản lý chất lượng môi
trường, ISO, các thỏa thuận dựa trên sự tình nguyện và đánh
giá tác động môi trường.

b. Các công cụ kinh tế: thuế và phí môi trường, giấy phép chất
thải có thể mua bán được hay “ Cota ô nhiễm”, ký quỹ môi
trường, trợ cấp môi trường đền bù thiệt hại.
c. Công cụ giáo dục, nâng cao nhận thức cộng đồng
d. Biện pháp kỹ thuật: hoàn thiện công nghệ sản xuất và thu hòi
chất thải, thành lập các quy trình dựa trên công nghệ có ít hoặc
không có chất thải


CHƯƠNG II-Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CÁC KỸ
THUẬT XỬ LÝ CƠ BẢN
Ô nhiễm không khí có thể định nghĩa như sau:

- Ô nhiễm không khí là quá trình thải các chất ô nhiễm vào môi
trường làm cho nồng độ của chúng trong môi trường vượt quá
tiêu chuẩn cho phép, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, các
động thực vật, cảnh quan và hệ sinh thái

- Ô nhiễm không khí là sự xuất hiện của chất lạ hoặc có sự biến
đổi quan trọng trong thành phần của không khí làm cho nó
không sạch, bụi, có mùi khó chịu, làm giảm tầm nhìn…

CHƯƠNG II-Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CÁC KỸ
THUẬT XỬ LÝ CƠ BẢN
2.1 Các phương pháp xử lý khí thải

2.1.1 Nguồn gốc ô nhiễm không khí
 Theo đặc tính hình học
 Theo nguồn gốc phát sinh

CHƯƠNG II-Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CÁC KỸ
THUẬT XỬ LÝ CƠ BẢN
2.1 Các phương pháp xử lý khí thải

2.1.1 Nguồn gốc ô nhiễm không khí
 Theo đặc tính hình học
• Nguồn điểm: ống khói
• Nguồn đường: tuyến gtvt
• Nguồn vùng: khu công nghiệp tập trung, đường ô tô nội thành,
nhà ga….

 Dựa vào nguồn gốc phát sinh:

 Nguồn tự nhiên
• Bụi đất đá
• Cháy rừng, đồng cỏ, dầu lửa
• Hoạt động của núi lửa: tro bụi, khí độc (SO2,CH4, H2S)
• Bụi vũ trụ
• Sự phân hủy tự nhiên của các chất hữu cơ,
• xác chết động thực vật, tạo nhiều mùi hôi và khí độc.
• Sự phát tán của phấn hoa, bụi muối biển, …
 Nguồn nhân tạo
• Nguồn cố định: ống khói, nhà máy, các khu công nghiệp
• Nguồn di động: giao thông vận tải

NGUỒN NHÂN TẠO

NGUỒN CỐ ĐỊNH NGUỒN DI ĐỘNG
2.1.2 Phân loại chất thải trong khí thải công nghiệp
 Dựa vào trạng thái vật lý:

• Rắn: Bụi, khói
• Lỏng: sol lỏng/khí như sương mù
• Khí và hơi: COx, NOx, SO2
• Vật lý: ồn, nhiệt, phóng xạ
 Dựa vào kích thước hạt:
• Phân tử (hỗn hợp khí-hơi)
• Aerosol ( gồm các hạt rắn, lỏng)
Bụi: ɸ=5-50μm
Khói: ɸ=0,1-5μm
Sương: ɸ=0,3-5μm