ĐỀ CƯƠNG HÓA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ CƯƠNG HÓA HỌC KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
i. Môi trường không khí
1. Ô nhiễm môi trường không khí: Khái niệm, tác nhân gây ô nhiễm, nguồn gốc phát sinh
của một số tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí (NOx, SO2, CH4, CO2, CO, các
hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs, bụi)).
2. Một số hiện tượng xảy ra ô nhiễm môi trường không khí: mưa axit, sương khói
quang hóa, sương khói công nghiệp, sự suy giảm ozon trong tầng bình lưu, hiện
tượng gia tăng hiệu ứng nhà kính.
Trả lời:
1.Khái niệm: Ô nhiễm môi trường ko khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi quan
trọng trong thành phần không khí, làm cho ko khí ko sạch hoặc gây ra sự tỏa mùi khó chịu, giảm
tầm nhìn xa (do bụi).
2.Tác nhân gây ô nhiễm môi trường ko khí:
-Các loại ôxit như: NOx, SO2, CO, H2S và các loại khí halogen (Cl, Br,I)
-Các hợp chất flo
-Các tổng hợp (ete, benzene)
-Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi VSV), nitrat, sunfat, các phân tử cacbon, sol khí, muội,
khói, sương mù, phấn hoa.
-Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như Cu, Pb, Fe, Zn, Ni…)
-Khói quang hóa như O3, FAN, andehyt, etylen…
-Chất thải phóng xạ
-Tiếng ồn
3.Nguồn gốc phát sinh của một số tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí (NOx, SO2,
CH4, CO2, CO, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs, bụi)).
c. Nguồn phát sinh NOx.
- nguồn tự nhiên:
+Hiện tượng sấm sét
+ Quá trình phân hủy các cơ thể chết

1

1


+ là quá trình cháy của sinh khối( cháy rừng) ,oxi hóa NH3.
-Nguồn nhân tạo:
+Hoạt động giao thông.
+ Từ các chất phóng xa, chất thải công nghiệp và chất thải sinh hoạt.(nhà máy hạt nhân,sx phân
đạm,axitnitoric..)
+ Quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch chứa N ở nhiệt độ cao.
*Nguồn phát sinh SO2.
- Tự nhiên: chủ yếu do sự phun trào của núi lửa và cháy rừng, quá trình phân hủy chất hữu cơ,
xác động vật, vi sinh vật...
- Ngồn nhân tạo:
+ Do đốt nhiên liệu: than, dầu, khí đốt, quạng sunfat
+ Các chất phóng xạ, chất thải công nghiệp, sinh hoạt...
+ Sinh ra từ hoạt động chế biến dầu mỏ, luyện kim, sản xuất xi măng.
+ Từ hoạt động giao thong vận tải.
*Nguồn phát sinh CH4
- Tự nhiên:
+Trong bùn ao do phân hủy xác sinh vật trong môi trường hiếm khí
+Sự phân giải kỵ khí ở đất ngập nước, ruộng đồng, cháy rừng...
-Nguồn nhân tạo:

+Quá trình chế biến dầu mỏ, chưng cất khí than đá,
+Khí thải từ các hố chôn lấp...
*Nguồn phát sinh CO2
-Tự nhiên: quá trình hô hấp, oxy hóa sinh học, thoát khí từ đại dương, cháy rừng;
- Nhân tạo:
+Quá trình sx nguyên liệu chứa C: đốt nhiên liệu hóa thạch, đốt sinh khối.
+SXCN:nhiệt điện,luyện gang,thép

+Sinh hoạt:đốt củi,than,ga…
+Hđ gt vận tải.
*Nguồn phát sinh CO
• Tự nhiên: oxy hóa CH4, hoạt động núi lửa, sự phân hủy của mỏ than…và hoạt động của núi
lửa,cháy rừng…….
• Nhân tạo: Được hình thành do việc đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch như than,
dầu và một số chất hữu cơ khác.

2

2


+Hđ gtvt:Khí thải từ các đông cơ của xe máy..
*Nguồn phát sinh các hợp hữu cơ chất dễ bay hơi( VOCs)
- Nguồn tự nhiên: Do sinh dưỡng, phân hủy bởi vsv, cháy rừng và khí thiên nhiên,
- Nguồn nhân tạo:
+ Phát sinh từ các ngành công nghiệp sản xuất sơn phủ bề mặt chứa các HCHC dễ bay hơi
+ Được sinh ra từ các hoạt động sinh hoạt hàng ngày , trong gia đình trong đó có các sản phẩm
tẩy rửa, các chất làm lạnh...
+ (đốt nhiên liệu)nguồn công nghiệp sử dụng các nguyên liệu hóa thạch như: xăng, dầu...
4.Mưa axit:
aKhái niệm: Mưa axit là hiện tượng mưa mà nước mưa có độ pH<5,6
b.Cơ chế:

+Trong thành phần các chất đốt tự nhiên như: than đá và dầu mỏ có chứa một lượng lớn
lưu huỳnh, còn trong không khí lại chứa nhiều nitơ.
+Trong quá trình đốt than đá và dầu mỏ sản sinh ra các khí như: SO2, NO2. Các khí này hòa tan
với hơi nước trong ko khí tạo thành các hạt H2SO4. HNO3
Ptpư: SO2+ ½ O2 +H2O -) H2SO4

2NO2 + ½ O2 +H2O -) 2HNO3
+Khi mưa, H2SO4 và HNO3 lẫn vào nước mưa làm độ pH của nước mưa giảm. Nếu nước mưa có
độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit .
c.Hậu quả:
+Phá hủy các vật liệu làm bằng sắt thép, làm giảm tuổi thọ của các công trình xây dựng.
+Làm lở loét các bề mặt bằng đá của các công trình xây dựng, di tích lịch sử và gây ra sự phá
hủy tòa nhà, tượng đài làm từ đá vôi, đá phiến, cẩm thạch….những vật liệu này trở nên thủng lỗ
chỗ và yếu đi về mặt cơ học vì các muối sufát tan được vào nước mưa
+Gây ảnh hưởng xấu đến các thủy vực ao hồ, các dòng chảy do mưa axit đổ vào ao hồ sẽ làm độ
pH của ao hồ giảm đi nhanh chóng từ đó làm cho các sinh vật sống trong ao hồ suy yếu or chết
hoàn toàn -) ao, hồ trở thành thủy vực chết.
+Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngấm vào đất làm tăng độ chua của đất, hòa tan
các nguyên tố trong đất cần thiết cho cậy như Ca, Mg.. làm suy thoái đất, cây trồng chậm phát
triển.

3

3


+Làm ảnh hưởng đến hệ thực vật trên trái đất, làm giảm khả năng quang hợp của cây, giảm năng
suất cây trồng.
+Đối với con người: gây lên các bệnh về đường hô hấp, bệnh về mắt, tim mạch.
d.Biện pháp
+Giảm, hạn chế sử dụng các nhiên liệu hóa thạch.
+Sử dụng hợp lý nguồn TNTN và năng lượng.

+Đổi mới công nghệ nhằm giảm lượng khí thải SO2 từ các nhà máy bằng cách lắp đặt
các thiết bị khử và hấp phụ SO2 và Nox
+Nâng cao chất lượng nhiên liệu hóa thạch bằng cách loại bỏ triệt để S và N trong dầu

mỏ và than đá trước khi sử dụng
+Đối với các phương tiện giao thông tiến hành cải tiến các động cơ theo tiêu chuẩn
EURO để đốt hoàn toàn nguyên liệu, hạn chế mức thấp nhất lượng khí thải ra môi
trường.
5. Sương khói quang hóa
a.Khái niệm:Là sản phẩm của phản ứng giữa các oxit nitơ và các hợp chất dễ bay hơi

VOCs dưới tác động của ánh sáng mặt trời để hình thành nên những vật chất như ozon,
aldehit và peroxyacetylnitrate(PAN).
b. Nguyên nhân:
- Sử dụng, đốt nhiên liệu hóa thạch….
- Năng lượng hạt nhân và thủy điện.
- Hoạt động nông nghiệp : đốt rơm ,….
c.Cơ chế: Các phản ứng tạo tác nhân oxi hóa
NO2 + hv → NO + O
- Nguyên tử oxy được giải phóng phản ứng với phân tử O2 để tạo ra ozon
O + O2 + M → O3 + M
- ozon sinh ra phản ứng với phân tử NO để tái sản sinh ra NO2 và phân tử O2
NO+ O3 → NO2+ O2
- NO2, O2 và hydrocarbons phản ứng với nhau dưới điều kiện ánh sáng mặt trời tạo
peroxyacetylnitrate(CH3CO-OO-NO2)
NO2 + O2+ hydrocarbons → CH3CO-OO-NO2(PAN).
-Thành phần chủ yếu của sương khói quang hóa:
Sương mù quang hóa được tổng hợp từ NO, NO 2, HNO3, CO, các Nitrat hữu cơ (PAN),
O3 và các chất oxy hóa quang hóa
d.Hậu quả.
- Tác động lên sức khỏe của con người:

4

4


•

Khi sương mù tăng lên, có thể gây ra nhiều vấn đề về sức khỏe nghiêm trọng như:
+ Hen xuyễn, viêm phế quản, ho và tức ngực
+ Làm tăng sự nhạy cảm đối với các lây nhiễm về đường hô hấp, làm giảm chức
năng của phổi.
• Việc tiếp xúc với sương mù quang hóa trong thời gian dài thậm chí có thể gây tổn
thương các mô phổi, gây ra sự sớm lão hóa ở phổi, và góp phần gây ra bệnh phổi
mãn tính.
• Các Peroxyacetylnitrate và các chất oxi hóa khác cùng với ozone là những chất
kích thích mắt mạnh nhất.
- Tác động lên thiên nhiên:
• Những lá cây trong khu vực có sương mù quang hóa xuất hiện những đốm màu
nâu trên bề mặt lá sau đó chuyển sang màu vàng khi nồng độ ozon giảm
e. Biện pháp khắc phục.
- Giảm phát thải các khí nhà kính trong sản xuất công nghiệp và trong sinh hoạt:
• Giảm đốt nhiên liệu hoá thạch trong điều kiện có thể.
• Tinh chế nhiên liệu trước khi sử dụng.
• Áp dụng công nghiệp sản xuất sinh học
- Giảm phát thải khí nhà kính trong giao thông:
• Giảm lượng khí thải từ động cơ bằng cách hoàn thiện động cơ và kết cấu máy.
• Giảm xe cá nhân, tăng xe công cộng.
- Áp dụng giải pháp lựa chọn phát triển giao thông phù hợp:
• Xây dựng mạng lưới giao thông phù hợp.
• Phát triển và sử dụng giao thông thô sơ.
- Áp dụng biện pháp quản lý kinh tế
6. Sương khói công nghiệp

a) Khái niệm:Sương khói công nghiệp là hiện tượng khói từ sản xuất công nghiệp kết hợp
với SO2 và sương mù tạo ra những đám sương mù màu vàng ,màu nâu đến mặt đất.
b) Nguyên nhân:
- Khí thải ô nhiễm phát ra từ các khu cồng nghiệp, đô thị, thành phố lớn.
- Khí thải chứa lưu huỳnh phát ra từ hoạt động giao thông vận tải.
c) Cơ chế tạo thành.
SO2 + hv => SO2
SO2 + O2 => SO3 + O
2SO2 + 2H2O + O2 => 2H2SO4
H2SO4, SO2, sương mù kết hợp với nhau tạo thành những đám mây màu nâu, vàng trên
bầu trời.
- Thành phần cơ bản: SO2, H2SO4 và sương mù
d) Hậu quả:
- Gây ra các vấn đề về sức khỏe như: hen suyễn, ho, tức ngực, làm giảm chức năng của
phổi
- Có hại cho cây trồng

5

5


e) Biện pháp khắc phục:
- Cần hạn chế lượng khí thải từ các khu công nghiệp
- Phải tìm kiếm và khuyến khích sử dụng các nguồn năng lượng sạch, xử lý khí thải
7. Suy giảm tầng Ozôn

a) Khái niệm:Sự suy giảm ozon là hiện tượng giảm lượng ozon trong tầng bình lưu.
- Lỗ thủng ozon dùng để chỉ sự suy giảm ozon nhất thời hằng năm ở hai cực Trái đất,

những nơi mà ozon bị suy giảm vào mùa Xuân và được tái tạo trở lại vào mùa hè
- Lỗ thủng ozon là những chỗ loang lổ ozon do bị loãng
b) Nguyên nhân:
- Nhân tạo:
• Hợp chất hóa học của Clo, Brom, Flo, thường được sử dụng trong các bình
phun,xịt bằng áp lực đã phân hủy những hợp chất của ôzôn.
• Chất thải công nghiệp đặc biệt là các khí NOx,CO2…
• Con người thải các chất khí CFC vào khí quyển.
• Việc xả khói bụi và các chất hóa học vào bầu không khí đã gây ảnh hưởng xấu đến
tầng ozon.
• Do máy bay, tên lửa, sự nổ vũ khí hạt nhân
- Tự nhiên:
• Do giá lạnh, acid nitric kết tủa thành giọt với nước. Khi nhiệt độ ở mức -80 oC, nó
sẽ lớn lên và tạo thành những tinh thể băng lớn. Khí CFC và những giọt chất hóa
học này bào mòn tầng ozon, là tác nhân chính phá hủy tầng ôzôn.
• Mặt khác, lốc xoáy khí ngăn cản một phần ozone tràn tới bù đắp lỗ thủng, khiến
nó ngày càng lan rộng. Đồng thời, lốc xoáy này di chuyển đến những vùng sáng,
có tia nắng mặt trời. Sự di chuyển này có liên quan tới các khí gây hiệu ứng nhà
kính thải vào tầng bình lưu.
• Hoạt động của núi lửa tạo ra khí Cl2, HCl
c) Cơ chế:
- Các phân tử Cl, F, Br của CFC và halon được biến đổi thành các nguyên tử
(gốc) tự do hoạt tính nhờ các phản ứng quang hoá:
CFCl3 + hv =>CFCl2 + Cl
CFCl2 + hv => CFCl + Cl
CF2Cl2 + hv => CF2Cl + Cl
CF2Cl + hv => CFCl + Cl
- Sau đó, các nguyên tử Cl, F, Br tác dụng huỷ diệt O3 theo phản ứng:
Cl + O3 => ClO + O2
ClO +O3 => Cl +2O2

- Do thải ra khí axitnitric
NO + O3 => NO2 + O2
NO2 +O => NO + O2
NO2 + O3 => NO + O2
- Hoạt động của núi lửa:núi lửa thải ra khí Cl2, HCl

6

6


Cl2 => Cl. + Cl.
HCl + OH => Cl + H 2O
d) Hậu quả:
- Tăng khả năng mắc bệnh về mắt đặc biệt là bệnh đục thủy tinh thể. Phá hủy hệ thống
miễn dịch của cơ thể người và động vật hủy hoại các sinh vật nhỏ.
- Làm mất câng bằng hệ sinh thái động thực vật biển. Ở thực vật: lá cây hư hại, quang
hợp bị ngăn trở, tăng trưởng chậm, giảm năng suất, đột biến thậm chí có thể gây chết cây
nếu liều lượng nặng.
- tăng lượng bức xạ tia cực tím đến mặt đất và tăng các phản ứng hóa học dẫn tới ô nhiễm
khí quyển.
- Thay đổi khí hậu đột ngột, thiên tai gia tăng,..
e) Biện pháp khắc phục:
- Cắt giảm lượng phát thải các chất gây suy thoái tầng ozon(sản suất,sinh hoạt,xe cộ..)
- Chuyển giao và áp dụng công nghệ mới nhằm sản xuất các vật liệu,chất liệu thân thiện
với môi trường
- Nâng cao nhận thức của mọi người, thực hiện nghiêm chỉnh các hiệp ước bảo vệ tầng
ozon.
8. Hiện tượng hiệu ứng nhà kính:
a) Khái niệm: Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng các tia bức xạ sóng ngắn của Mặt Trời

xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phảnxạ trở lại thành các bức xạ nhiệt sóng
dài rồi được một số khí trong bầu khí quyển hấp thụ để thông qua đó làm cho khí quyển
nóng lên.
b) Nguyên nhân:
- Khí CO2 (carbon dioxit): Là chất khí gây ra hiệu ứng nhà kính nhiều nhất.Khi nồng độ
CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đôi thì nhiệt độ trái đất tăng lên khoảng 300C.
- Khí CFC (CFC – cloro floro carbon)
- Khí CH4 (metan)
- Mêtan là một khí gây hiệu ứng nhàkính, trung bình cứ 100 kgmêtan, mỗi năm làm ấm
Trái Đấtgấp 23 lần 1 kg CO2
- Khí O3 (ozon): Là chất độc có khả năng ăn mòn và là một chất gây ô nhễm chung
- Khí NO, N2O, NO2
c) Cơ chế:
Bức xạ sóng ngắn xuyên qua khí quyển đến bề mặt Trái Đất, mặt đất hấp thụ chuyển
năng lượng ánh sáng đó thành nhiệt năng, đốt nóng lớp không khí bên dưới đồng thời bức
xạ trở lại khí quyển dưới dạng sóng dài. Bản thân khí quyển bị đốt nóng lại tỏa nhiệt, một
phần nhiệt bốc lên trên cao và mất đi vào không gian giữa các hành tinh, phần nhiệt còn
lại được cácphân tử khí trước hết là CO2, hơi nước hấp thụ và bức xạ ngược trở lại mặt
đất.
d) Hậu quả:
- Nhiều bệnh tật mới xuất hiện, sức khỏe con người suy giảm.

7

7


- Sinh thái biến đổi lớn: xuất hiện nhiều sa mạc mở rộng, đất đai càng ngày càng xói
mòn, hạn hán nặng, mùa đông càng ấm, mùa hè càng khô.
- Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên, tăng lượng mây bao phủ quanh trái đất

- Băng ở hai cực tan ra và mực nước biển dâng cao
- Toàn bộ điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên trái đất bị xáo động, làm biến
đổi nhịp sinh học.
- Khí hậu trái đất sẽ bị biến đổi sâu sắc,các đới khí hậu có xu hướng thay đổi.
e) Biện pháp khắc phục:
- Kí kết các hiệp ước về việc cắt giảm khí nhà kínhnhư Nghị định thư Kyoto
- Con người cần phải sử dụng năng lượng một cách hợp lý
- Trồng nhiều cây xanh (nhất là những loại cây hấp thụ nhiều CO 2trong quá trình quang
hợp) nhằm làm giảm lượng khí CO2 trong bầu khí quyển.
II. Môi trường nước
1. Ô nhiễm môi trường nước: Khái niệm, tác nhân gây ô nhiễm, nguyên nhân gây ô
nhiễm môi trường nước, nguồn gốc phát sinh của một số tác nhân gây ô nhiễm môi
trường nước.
2. Hiện tượng phú dưỡng trong môi trường nước.
3. Khả năng tự làm sạch của nước.
4.Quá trình chuyển hóa một số hợp chất trong môi trường nước: Các hợp chất của
Nitơ, các hợp chất của lưu huỳnh.
5.Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước.
Trả lời:
1. Ô nhiễm môi trường nước: Khái niệm, tác nhân gây ô nhiễm, nguyên nhân gây ô
nhiễm môi trường nước, nguồn gốc phát sinh của một số tác nhân gây ô nhiễm môi
trường nước.

a. Khái niệm: : Ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi tính chất, thành phần và chất
lượng nước vượt quá tiêu chuẩn cho phép, không đáp ứng được các mục đích sử
dụng khác, có ảnh hưởng xấu tới hoạt động sống của con người và sinh vật.

b. Tác nhân gây ô nhiễm:
-Nhóm 1: Các ion vô cơ hòa tan trong nước: NO 2-, NO3-, NH4+, PO43-, Cl-, SO42-,
As, Pb, Cd, Hg

-Nhóm 2: Các hợp chất hữu cơ

8

8


c. Nguyên nhân:
Theo bản chất:
+Do hoạt động tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, bão, lũ lụt, gió, các hoạt động địa
chất tự nhiên: núi lửa, sóng thần...
+Do hoạt động nhân tạo: Quá trình thải ra chất ô nhiễm của hoạt động sinh
hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông
- Theo đặc điểm quản lý nguồn:
+Nguồn điểm: Có khả năng xác định được vị trí, đặc điểm và lưu lượng
+Nguồn không điểm: Không xác định được vị trí đặc điểm và lưu lượng của
nguồn
d. Nguồn gốc phát sinh của một số tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước
-

*Nhóm 1: Các ion vô cơ hòa tan trong nước: NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, Cl-, SO42-, As,
Pb, Cd, Hg
•

Amoni(NH4+): Thường có mặt trong nước thông qua các quá trình chuyển hóa
nông nghiệp,công nghiệp và sự tự khử trùng bằng Cloramin, phân hủy các chất
hữu cơ.

 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường: Gây ra hiện tượng phú dưỡng. Sản phẩm của quá trình phân hủy

NH4+ là NO2- nên tính độc thể hiện qua NO2-.
+ Tới con người: Gây ra tình trạng thiếu máu,xanh da. Đối với trẻ em dưới sáu tháng
tuổi,có thể làm chậm sự phát triển,gây bệnh ở đường hô hấp. Đối với người
lớn,nitrit có thể kết hợp với axit amin trong thực phẩm làm thành một họ chất
nitrosamine-có thể gây tổn thương di truyền tế bào(nguyên nhân gây bệnh ung
thư).

• Nitrat(NO3-) là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy của các chất chứa nitơ có
trong chất thải của người và động vật.Trong tự nhiên nồng độ nitrat thường nhỏ
hơn 5mg/l.

 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường:Nồng độ Nitrat cao làm ô nhiễm nguồn nước,từ đó ảnh hưởng tới

chất lượng nước sinh hoạt và nguy hại cho nuôi trồng thủy sản.
+ Tới con người:Trẻ em uống nước chứa nhiều Nitrat có thể mắc hội chứng
Metheoglobin(Hội chứng “trẻ xanh xao”).

• Sunfat(SO42-) : Có trong các nguồn nước tự nhiên, đặc biệt là nước biển ( quá trình
ngập mặn) và nước phèn có nồng độ Sunfat rất cao.

 Ảnh hưởng:
9

9


+ Tới môi trường:Sunfat là ion dễ điện li trong nước có thể bị vi sinh vật chuyển hóa

thành Sunfit và axit sulfulric có thể gây ăn mòn đường ống và bê tông. ở nồng độ
cao,sunfat có thể gây hại cho cây trồng. Tạo khí H2S gây mùi hôi thối, kết tủa đen.
• Clorua (Cl-):Là một trong những ion quan trọng trong nước và nước thải, thành
phần chứa trong nước biển.
 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường:Nước có nồng độ clorua cao có khả năng ăn mòn kim loại,gây hại
cho cây trồng,giảm tuổi thọ của các công trình bê tông, giao thông vận tải.
+ Tới con người:Nhìn chung clorua không gây nguy hại cho con người,nhưng clorua
gây ra vị mặn của nước do đó ít nhiều ảnh hưởng đến mục đích sử dụng và sinh hoạt.
• Photphat(PO43-):là chất dinh dưỡng cần cho sự phát triển của thực vật thủy
sinh.Nồng độ Photphat trong nước không ô nhiễm thường nhỏ hơn 0,01 mg/l. Là
thành phần chính của phân lân trong quá trình sản xuất nông nghiệp, nước thải
sinh hoạt (Chất tẩy rửa chứa 1/3 photphat).

 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường: Nước sông bị ô nhiễm do nước thải công nghiệp,nước thải đô thị
hoặc nước tràn từ ruộng đồng chứ nhiều loại phân bón…gây ra hiện tượng Phú
dưỡng,làm nhiều sinh vật dưới nước chết.
+ Tới con người:gây ra các bệnh về xương.
• Kim loại nặng(pb(Chì),Cd,Hg,As,Mg…):thường có nguồn gốc từ các nguồn nước
thải công nghiệp, nông nghiệp,hoặc trong tự nhiên.Hàm lượng kim loại nặng trong
nước phụ thuôc vào cấu trúc địa tầng và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước và
sử dụng.

 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường: Làm ô nhiễm nước mặt,nước mặt sẽ ngấm vào nước ngầm và đất
cùng một số thành phần môi trường lien quan khác, làm ô nhiễm tài nguyên nước;
Kim loại nặng trong nước nhiều sẽ gây độc cho môi trường sống của đông vật thủy
sinh và thực vật, ảnh hưởng trực tiếp lên cơ thể sinh vật
+ Tới con người: Kim loại nặng tích lũy trong chuỗi thức ăn thâm nhập và gây ảnh

hưởng tới sức khỏe con người.
 As:gây hại cho da,hệ thống tim mạch và thâm chí là ung thư sau 3-5 năm.
 Pb:-Trẻ em:chậm phát triển về trí tuệ,thể chất và tinh thần.
-Người lớn:gây hại thận,tim mạch và nội tạng.
 Cd:-Ngắn hạn gây tiêu chảy,tổn thương gan.
-Lâu dài gây bệnh thận và tim mạch,nội tạng.
 Cr:Gây dị ứng,mẩn ngứa.
 Mn:chuyển màu nước sang nâu đen,gây cặn đen,gây vị
Tanh.

10

10


-

Nhóm 2: Các hợp chất hữu cơ

• Các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy:Cacbonhydrat,protein,chất béo…đây là các chất
phổ biến nhất gây ô nhiễm môi trường nước,có nguồn gốc từ nước thải ở các khu
dân cư và khu công nghiệp chế biến thực phẩm.

 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường:Các hợp chất hữu cư dễ phân hủy sẽ tạo ra CO 2 và nước,làm
tăng nồng độ CO2 trong nước.
+ Tới con người: Ảnh hướng tới sức khỏe con người

• Các chất hữu cơ bền vững: POP là hợp chất hóa học có nguồn gốc từ
cacbon,thường có nguồn gốc từ nước thải công nghiệp và nguồn nước chảy tràn

qua các vùng nông nghiệp,lâm nghiệp có sử dụng nhiều thuốc trừ sâu.

 Ảnh hưởng:
+ Tới môi trường: POP có khả năng tích lũy sinh học cao,khó phân hủy và có khả
năng phát tán,di chuyển xa trong phạm vi hàng trăm Km,gây hại cho môi sinh,gây
độc cho môi trường nước.Gây ảnh hưởng trực tiếp tới sự sống của sinh vật nước.
+ Tới con người:POP là nguyên nhân trực tiếp gây nên các bệnh ung thư, các bệnh
về da, ảnh hưởng có hại đối với khả năng sinh sản,tác động đến nhiều thế hệ, sự
phát triển, hệ thần kinh,phá hoại tuyến nội tiết và hệ miễn dịch.
Nhóm 3: vi sinh vật
2. Hiện tượng phú dưỡng trong môi trường nước.
a. Khái niệm:Hiện tượng phú dưỡng là hiện tượng nồng độ các chất dinh dưỡng đặc

biệt là Nitơ và photpho tăng quá cao làm thừa chất dinh dưỡng tạo điều kiện cho
rong, tảo phát triển mạnh. Khi chúng chết, xác phân hủy trong nước làm giảm
lượng Oxi trong nước ảnh hưởng đến các vi sinh vật sống trong nước, nước có
màu đục, mùi hôi khó chịu.
b. Nguyên Nhân:

11

•

Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư thải trực tiếp ra hồ, kênh

•

Môi trường hồ không có sự tương tác hai chiều, đóng kín nên khả năng sự làm
sạch của nước giảm

11


•

Trong nông nghiệp sử dụng phân bón có hàm lượng dinh dưỡng( N, P) cao

c. Ảnh hưởng:
• Tới môi trường:

+ Tảo nở hoa, phát triển mạnh sau đó chết sẽ tiêu thụ oxi trong nước, khiến cho
hàm lượng DO giảm, dẫn tới các sinh vật trong nước sẽ chết.
+ Gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng
+ Sự phân hủy xác sinh vật bốc mùi gây ô nhiễm môi trường không khí
• Tới con người: Sự phân hủy các chất hữu cơ và xác động thực vật dưới nước sẽ
gây ra mùi khó chịu:NH3,H2S. Ảnh hưởng tới sức khỏe con người
3. Khả năng tự làm sạch của nước.
a. Khái niệm:
-

-

-

-

-

-

-

12

Khả năng tự làm sạch của nước là khả năng tự loại bỏ những chất ô nhiễm phục hồi
lại trạng thái trước lúc ô nhiễm
Hiện tượng tự làm sạch của nước tự nhiên là khi có các chất ô nhiễm thải vào trong
nước diễn ra nhiều quá trình lý, hóa, sinh học để tái lập lại trạng thái tương tự như ban
đầu.
b. Các quá trình xảy ra khi nước tự làm sạch
Quá trình vật lý : lắng đọng các chất vô cơ và hữu cơ xuống đáy
Quá trình hóa học: hấp thụ các kim loại nặng bởi các chất vẩn hữu cơ
Quá trình sinh học: vô cơ hóa các chất hữu cơ không bền vững, tăng hàm lượng oxi
hòa tan do quang hợp của tảo và cây thủy sinh, hủy diệt các vi khuẩn hoại sinh và gây
bệnh
c. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch của nước
Nồng độ oxy hòa tan: Nồng độ oxy hòa tan lớn (điều kiện kị khí) hoạt động của
nhóm VSV háo khí được đẩy mảnh, quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra nhanh và
tạo ra các sản phẩm cuối cùng ít độc hại.
Loại và số lượng vi sinh vật tham gia: Các vi sinh vật đóng vai trò phân hủy các chất
trong quá trình làm sạch nước.
Các đặc tính vật lý của dòng chảy: lưu tốc, lưu lượng, độ sâu, mặt cắt ngang, đặc tính
đáy(sỏi, cuội, cát...) các đặc tính này là những yếu tố ảnh hưởng tới sự hòa tan oxy
vào nước vì thế ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn tới tốc độ tự làm sạch của nước. Nhiệt độ càng
cao tốc độ phân hủy càng nhanh, độ hòa tan oxy giảm
Loại và lượng chất ô nhiễm trong nước thải
Loại chất hữu cơ: Tốc độ làm sạch của nước phụ thuộc vào tính chất của chất hữu cơ.
Các chất độc: Sự có mặt của bất kỳ chất độ nào (kim loại nặng, phenol...) cũng gây
cản trở cho quá trình tự làm sạch, do chúng tiêu diệt vi sinh vật hoặc ngăn cản sự phát

triển của vi sinh vật
Các điều kiện thời tiết, khí hậu, ánh sáng mặt trời, gió

12


4.Quá trình chuyển hóa một số hợp chất trong môi trường nước: Các hợp chất của Nitơ,
các hợp chất của lưu huỳnh.
a.
Quá trình chuyển hóa các hợp chất của nitơ.
- Quá trình amon hóa:Là quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ của nito như acid amin,

protein, ure... thành nito vô cơ, CO2 và nước.
• Amon hóa Ure:
CO(NH2)2 +2H2O = (NH4)2CO3 (giai đoạn 1)
(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O (giai đoạn 2)
• Amon hóa protein:
Protein là thành phần quan trọng của tế bào sinh vật 15-17% là N trong Protein.
Axit amin
R
CH-COOH +H2O
R-CH2-COOH +CO2 +NH3
NH2
OH
Thực vật hấp thụ
R-CH(NH2)COOH = R-CHCOOH +NH3
R-CH(NH2)COOH +H2O = R-CH2OH-COOH +CO2 +NH3
R-CH(NH2)COOH +1/2 O2 = R-CO-COOH+ NH3
R-CH(NH2)COOH +O2 = R-COOH +NH3 +CO2
R-CH(NH2)COOH +H2O = R-CO-COOH +NH3 +2H2

- Quá trình Nitrat hóa. (sinh ra NO3-).
Sau quá trình amon hóa NH3 sinh ra một phần sẽ được thực vật hấp thụ, hòa tan trong
nước, 1 phần bị nitrat hóa.
2 giai đoạn:
2NH4+ +3O2 VK=> 2NO2- +4H+ +2H2O +E
NO2- +1/2O2 VK=> NO3- +E
- Quá trình cố định nito phân tử.
3(CH2O) +2N2 +3H2O +4H+----vk---> 3CO2 +4NH4+
b. Quá trình chuyển hóa một số hợp chất của lưu huỳnh.
- Lưu huỳnh bị các vi khuẩn yếm khí khử:
H2SO4
H2S + 2O2
6CO2 +12H2S
C6H12O6 +6H2O +12S
6CO2 +12H2S +3H2O
C6H12O6 +6H2O +3SO42- +6H+
5.Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước.

13

13