Giáo trình kỹ thuật xử lý khí thải word

LỜI NĨI ĐẦU
Ôâ nhiễm không khí, tiếng ồn và kỹ thuật xử lý là giáo
trình được biên soạn dựa trên sự tổng hợp và chọn lọc của các tài
liệu: Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải tập 1,2,3 ( Trần Ngọc
Chấn); Điều hòa không khí ( Võ Chí Chính) và nhiều giáo trình nước
ngoài khác, cùng với những kinh nghiệm thực tế. Vì thế giáo trình
này rất phù hợp cho các kỹ sư trong việc tính toán cũng như
thuyết minh một đồ án kỹ thuật.
Giáo trình môn học Ô nhiễm không khí, tiếng ồn và kỹ
thuật xử lý được biên soạn dành cho sinh viên ngành Môi trường
và cũng là tài liệu tham khảo cho các sinh viên ngành Công
nghệ sinh học và Cơ khí. Do đặc thù môn học này có 3 tín chỉ. Tác
giả không có tham vọng giới thiệu thật đầy đủ và chi tiết, mục
đích giáo trình này nhằm hướng đến cho sinh viên ngành Môi
trường có thể ứng dụng những lý thuyết đã học vận dụng ngay
được vào thực tế.
Ngoài những phần lý thuyết, bài giảng còn đưa ra những
mô hình thực tế trong chuyên ngành nhằm giúp sinh viên dễ hiểu
hơn.
Trong thời gian biên soạn, tác giả chân thành cảm ơn sự giúp
đở của Ts. Phạm Tiến Dũng, PGS-TS. Hồng Hải Vý và TS. Nguyễn
Văn Thành.
Do kiến thức và thời gian có hạn, tài liệu tham khảo rất
hiếm cho nên giáo trình không tránh những thiếu sót. Rất mong
sự đóng góp chân thành của các bạn đồng nghiệp và sinh viên.
Tác giả

Th.s Phan Tuấn Triều
091.57.58.062

1

CHƯƠNG 1
KHÍ QUYỂN & Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.1. ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TRÚC CỦA KHÍ QUYỂN.
- Khí quyển là lớp không khí trên bề mặt trái đất, không có
giới hạn.
- Khối lượng của khí quyển: 5 x 1015tấn, 99% khối lượng ở
lớp dưới 30 km.
- Có khoảng 50 hợp chất hoá học .
- Dựa vào biến thiên nhiệt độ theo chiều cao  khí quyển
được chia thành các tầng:
1.1.1. TẦNG ĐỐI LƯU (TROPOSPHERE)
- Từ 0 - 15 km, chiếm 70% khối lượng.
- Đặc trưng bằng sự giảm nhiệt độ theo chiều cao (6,4 0C/km).
- Trên lớp đối lưu là lớp chuyển tiếp: nhiệt độ không đổi
theo chiều cao (-550C).
1.1.2. TẦNG BÌNH LƯU (STATOSPHERE)
- Từ 15 – 50km, tăng nhiệt độ từ -56 đến -20 C.
- Có hai điểm khác biệt chính là:
+ Nồng độ hơi nước tại tầng bình lưu thấp hơn tầng đối
lưu từ 1000 đến 10.000 lần (khoảng 2-3 ppm).
+ Nồng độ ôzôn (10 ppm) cao hơn 1.000 lần so với ở
mực nước biển.
1.1.3. TẦNG TRUNG GIAN (MESOSPHERE)
Từ 50 –85 km, nhiệt độ từ -2 đến – 92 0C. Tầng này ngăn
cách với tầng bình lưu bằng lớp tạm dừng, nhiệt độ giảm
theo chiều cao.
1.1.4. TẦNG NHIỆT (THERMOSPHERE)
Tầng này còn được gọi là tầng ion, ở độ cao từ 85 –

100km, nhiệt độ từ –92 đến 12000C.
2


1.4.5. TẦNG NGOÀI HAY TẦNG ĐIỆN LY (EXOSPHERE).
Tầng này bao quanh trái đất ở độ cao trên 800km. Nhiệt
độ tầng này tăng nhanh tới khoảng 1700 0C. Tầng này có
mặt các ion ôxy o+, heli he+, hydro h+.
1.2. THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ SẠCH – KHÔ.
Bảng 1.1. Thành phần khơng khí sạch khơ
Công
thức

Thành phần
(ppm)

Thời gian lưu ở tầng đối
lưu (năm)

N2

780,840

6.000000

O2

209,460

4500

Ar

9,340

-

CO2

315

2-4

Ne

18

-

He

5,2

-

CH4

1,0 - 1,5

7

Kr

1,1

-

N 2O

0,5

200

H2

0,5

-

Xe

0,08

-

3


1.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.3.1. Ý NGHĨA CỦA KHÔNG KHÍ

Bảng 1.2. Nhu cầu không khí với con người
TRẠNG THÁI
NGHỈ NGƠI
LAO ĐỘNG NHẸ
LAO ĐỘNG
NẶNG

LÍT/PHÚT LÍT/NGÀY KG/NGÀY

7,4

10.600

12

28

40.400

45

43

62.000

69

1.3.2. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.3.2.1. Sự ô nhiễm không khí
- Sự hiện diện trong khí quyển một hay nhiều chất ơ nhiễm như bụi, khói, khí, chất bay

hơi…làm thay đổi thành phần khơng khí sạch có tác hại tới sức khỏe cộng đồng, có nguy
cơ gây tác hại tới động thực vật, vật liệu.
- Hoặc ơ nhiễm khơng khí là sự hiện diện trong khí quyển những chất khơng mong muốn
ở nồng độ có thể tạo ra các ảnh hưởng có hại. Những chất khơng mong muốn này có thể
gây tác hại tới sức khỏe con người, động thực vật, tài sản và có thể gây ra các mùi khó
chịu…
1.3.2.2. Chất ơ nhiễm
- Bên cạnh các thành phần chính của khơng khí, bất kỳ một chất nào ở dạng rắn, lỏng, khí
được thải vào khơng khí với nồng độ vừa đủ gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người, gây
ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng, phát triển của động, thực vật, phá hủy vật liệu, làm
giảm cảnh quang mơi trường được gọi là chất ơ nhiễm.
- Chất ơ nhiễm khơng khí bao gồm bụi, khói, sương mù, khói thuốc lá, hơi nước, khí đốt
và nhiều hợp chất của chúng. Sự hiện diện trong khí quyển một hay nhiều chất ơ nhiễm
như bụi, khói, khí,chất bay hơi… làm thay đổi thành phần khơng khí sạch có tác hại tới
sức khỏe cộng đồng, có nguy cơ gây tác hại tới động thực vật, vật liệu.
1.3.3. QUÁ TRÌNH Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ.
NGUỒN THẢI  CHẤT Ô NHIỄM  VÀO KHÍ QUYỂN  NGUỒN
TIẾP NHẬN
4


- Nguồn gây ô nhiễm gồm các nguồn di động (tàu thuyền,
ô tô, xe gắn máy, máy bay) và cố đònh (ống khói nhà
máy, lò đốt chất thải) thải ra các chất ô nhiễm.
- Khí quyển là môi trường trung gian để vận chuyển, pha
loãng, chuyển hóa chất ô nhiễm.
- Nguồn tiếp nhận chất ô nhiễm là con người, động thực
vật, vật liệu.
1.4. PHÂN LOẠI CÁC CHẤT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.4.1. THEO NGUỒN GỐC PHÁT SINH – ĐỘC TÍNH

Bảng 1.3. Phân loại các chất gây ô nhiễm không khí
Loại

Chất gây ô nhiễm Chất gây ô nhiễm
sơ cấp
thứ cấp

Hợp chất chứa lưu
huỳnh

SO2, H2S

SO3,H2SO4, MeSO4,

Hợp chất chứa
nitơ

NO, NH3

NO2, HNO3 ...

Hợp chất chứa
các bon

C1 - C5

Các andehyde, xetôn,
axit hữu cơ..

Các oxit các bon

CO, CO2

không

Hợp chất halogen

HF, HCl

không

1.4.2. DỰA VÀO TRẠNG THÁI VẬT LÝ
- Dựa vào trạng thái vật lý các chất ô nhiễm được chia
thành 3 nhóm:
+ Dạng khí: SO2 , NO, H2S, NH3, CO, NO2, SO3.
+ Dạng hơi (lỏng) như hơi dung môi hữu cơ, hơi axit.
+ Dạng rắn: các hạt như bụi, khói, thường có kích thước
từ 0,1 đến 100 µm.
Ngoài ra còn phải kể tới:
- Ô nhiễm vật lý: nhiệt độ, độ ồn, rung, ánh sáng, độ
ẩm, tốc độ gió..., ô nhiễm chất phóng xạ.
- Vi sinh vật: vi trùng, vi rút, nấm mốc…
5


1.4.3. CÁCH BIỂU THỊ NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT ÔNKK
µg/m3; mg/l; mg/m3, g/m3 ; ppm(phần triệu thể tích); ppb, %
(V).
- Quan hệ giữa ppm và mg/m3
Ở 25 0C và 1 atm (1,0133 bars)

mg/m3 = ppm x (M /24.45)
Ở 0 0C và 1 atm (1,0133 bars)
mg/m3 = ppm x (M /22.4)
M là trọng lượng phân tử của chất khí.
- Hiệu chỉnh nồng độ các chất trong khí thải
- Nồng độ chuẩn theo ôxy
Pn = Pđược x (21 – n)/(21 – y)
trong đó : Pn = nồng độ đã hiệu chuẩn theo n% O 2 (n =
3,5,7,9,11…)
y = nồng độ O2 đo được trong khí thải
- Nồng độ chuẩn theo 12% CO2
p12 = pm x 12/[CO2]m
P12 = nồng độ chất ô nhiễm ở 12% CO2
Pm = nồng độ đo được trong điều kiện lấy mẫu
[CO2]m = CO2 đo được khi thu mẫu.
1.5. TIÊU CHUẨN CHẤT LƯNG KHÔNG KHÍ
STT

Số hiệu tiêu
chuẩn

Tên tiêu chuẩn

TCVN 5937-2005

Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn
chất lượng không khí xung quanh

TCVN 5938-2005

Chất lượng không khí - Nồng độ tối đa
cho phép của một số chất độc hại
trong không khí xung quanh

6


TCVN 5939-2005

Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí
thải công nghiệp đối với bụi và các
chất vô cơ

TCVN 5940-2005

Chất lượng không khí - Tiêu chuẩn khí
thải công nghiệp đối với các chất
hữu cơ

Tiêu Chuẩn Của Bộ Y Tế, p Dụng Cho Môi Trường Làm Việc
- Tiêu Chuẩn Chất Lượng Môi Trường Không Khí Trong Khu Vực
Sản Xuất (Số 3733/2002/Qđ-Byt)
1.6. LỊCH SỬ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Đòa điểm, thời
gian

Hoàn cảnh

Ô nhiễm

Thung lũng
Meuse (Bỉ),
12.1930

Mùa đông, sương
mù, thung lũng,
yên tónh.

Bụi, SOx, CO

Donora (Hoa
Kỳ),
11.1948

Mùa đông, sương
mù, lòng chảo

Sương axit
sunfuric
Bụi, SOx, CO
Sương axit
sunfuric

Tác hại
Nhói ngực.
60 người chết
Nhói ngực.
22 người chết

400 người
LosAngeles (Hoa
NOx,các chất
chết.
Mùa hè , yên
Kỳ) mùa hè
oxihóa,
tónh, lòng chảo
1951
hydrocacbon Ngứa mắt dữ
dội
4000 người
chết.

Luân Đôn
(Anh), 12.1952

Mùa đông, sương
mù, lòng chảo,
không gió.

Bụi, SOx, CO

Luân Đôn
(Anh), 12.1962

Mùa đông, sương
mù, lòng chảo,
không gió.

Bụi, SOx, CO

Nhói ngực.

Sương axit
sunfuric

340 người
chết

Yokaichi (Nhật
Bản) 6.1963

Mùa hè, sương
mù, không gió

SOx, H2S

Bệnh nhân bò
nhói ngực
tăng cao

Sương axit
sunfuric

Sương axit
sunfuric

Bệnh nhân bò
nhói ngực

7


Tokyo (Nhật
Bản) 7.1970

Bhopal (n
Độ)1984

Mùa hè, yên
tónh

Liên Hiệp Sản
Xuất Phân Bón

Bệnh nhân bò
NOx,các chất
ngứa mắt dữ
oxihóa,
dội tăng cao
hydrocacbon
11.540 người

Khí Methyl iso
cyanat

khoảng 2
triệu người bò
nhiễm độc, 5

nghìn người
chết

1.7. NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1.7.1. CĂN CỨ VÀO NGUỒN PHÁT SINH
1.7.1.1 NGUỒN TỰ NHIÊN
- Ô nhiễm do hoạt động của núi lửa: hoạt động của núi lửa
phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi, khí
SOx NOx, có tác hại nặng nề và lâu dài tới môi trường.
- Ô nhiễm do cháy rừng: cháy rừng do các nguyên nhân tự
nhiện cũng như các hoạt động thiếu ý thức của con người,
chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx NOx, CO, THC.
- Ô nhiễm do bão cát: hiện tượng bão cát thường xảy ra ở
những vùng đất trơ và khô không có lớp phủ thực vật
ngoài việc gây ra ô nhiễm bụi, nó còn làm giảm tầm nhìn.
- Ô nhiễm do đại dương: Do quá trình bốc hơi nước biển có
kéo theo một lượng muối (chủ yếu là NaCl) bò gió đưa vào
đất liền. không khí có nồng độ muối cao sẽ có tác hại tới
vật liệu kim loại.
- Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên: Do
quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy
sẽ tạo ra các khí như metan (CH 4), các hợp chất gây mùi hôi
thối như hợp chất nitơ (ammoniac – NH3), hợp chất lưu huỳnh
( hydrosunfua – H2S, mecaptan) và thậm chí có cả các vi sinh
vật.
1.7.1.2. CÁC NGUỒN NHÂN TẠO
Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao
gồm:

8

1. Ô nhiễm do sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công
nghiệp: ví dụ các nhà máy sản xuất hóa chất, sản xuất
giấy, luyện kim loại, nhà máy nhiệt điện (sử dụng các nhiên
liệu than, dầu …).
2. Hoạt động nông nghiệp: sử dụng phân bón, phun thuốc
trừ sâu diệt cỏ.
3. Dòch vụ thương mại: chợ buôn bán.
4. Sinh hoạt: nấu nướng phục vụ sinh hoạt hàng này của con
người (gia đình, công sở…).
5. Vui chơi, giải trí: khu du lòch, sân bóng … Các nguồn trên có
thể coi là các nguồn cố đònh.
Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình
hoạt động thải vào môi trường các tác nhân ô nhiễm
không khí khác nhau về thành phần cũng như khối lượng.
1.7.2. DỰA VÀO TÍNH CHẤT HOẠT ĐỘNG
Dựa vào tính chất hoạt động có thể chia thành 4 nhóm chính:
- Ô nhiễm do quá trình hoạt động sản xuất : công nghiệp,
tiểu thủ công nghiệp, nông nghiệp.
- Ô nhiễm do giao thông : khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay
- Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt,
phục vụ vui chơi giải trí.
- Ô nhiễm do quá trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân
hủy tự nhiên các chất hữu cơ gây mùi hôi thối...bụi phấn
hoa.
1.7.3. DỰA VÀO ĐẶC TÍNH HÌNH HỌC
- Điểm ô nhiễm : ống khói nhà máy.
- Đường ô nhiễm: đường giao thông.
- Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở

sản xuất.
1.7.4. DỰA VÀO TÍNH CHẤT KHUẾCH TÁN
- Nguồn thải thấp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn
điểm (ống khói nằm dưới vùng bóng rợp khí động).

9


- Nguồn thải cao: ống khói nằm trên vùng bóng rợp khí
động.
Bảng 1.4. Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng
Ngành sản xuất

Các chất ô nhiễm
đặc trưng

Nhà máy nhiệt điện,
Bụi, SOX, NOX, COX,
lò nung, nồi hơi đốt
hydrocacbon aldehyt.
bằng nhiên liệu
Chế biến thực phẩm

Bụi, mùi

. Sản xuất nước đá

n, NH3 (nếu dùng
gas ammoniac)

. Chế biến hạt điều

Bụi, mùi hôi, các
phenol

Thuốc lá

Bụi, mùi hôi, nicôtin

Dệt, nhuộm

Bụi, hợp chất hữu cơ

Giấy

Bụi, mùi hôi

Sản xuất hóa chất
. Axit sunfuric
. Superphotphat
. Amoniăc

SOX
Bụi, HF, H2SiF6 , SO3
NH3

. Keo, sơn, vecni

Bụi, hợp chất hữu cơ
bay hơi

. Xà bông, bột giặt

Bụi, kiềm

. Lọc dầu

THC bụi, COX , SOX , NOX
.

Sành sứ, thuỷ tinh,
vật liệu xây dựng

Bụi, THC, COX , SOX ,
NOX , HF

Luyện kim, lò đúc

Bụi, SO2 , COX , NOX ,

Nhựa, cao su, chất
dẻo

Bụi, mùi hôi, d.môi
h.cơ, SO2
10


Thuốc trừ sâu

Bụi, mùi hôi, dung
môi hữu cơ, TBVTV

Thuộc da

Mùi hôi (do các hợp
chất sunlfua,
mecaptan, amoniac)

Bao bì

Mùi hôi, d.môi h.cơ,
bụi

Khí thải giao thông

Bụi, chì, NOX , SOX , COX
, hợp chất hữu cơ

Khí thải do đốt phục
vụ sinh hoạt

Bụi, THC, COX , SOX ,
NOX

CHƯƠNG 2
ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
TỔNG QUAN
Ô nhiễm không khí và tác hại của nó đã trở thành
vấn đề bức xúc của nhân loại.

Hằng năm có khoảng 20 tỉ tấn CO2 + 1,53 triệu tấn SiO2 + Hơn
1 triệu tấn Niken + 700 triệu tấn bụi + 1,5 triệu tấn Asen + 900 tấn coban
+ 600.000 tấn Kẽm (Zn), hơi Thuỷ ngân (Hg), hơi Chì (Pb) và các
chất độc hại khác. Làm tăng đột biến các chất như CO 2,
NOX, SO3 …
Các chất ô nhiễm phát xuất từ nhiều nguồn khác khau; ô
nhiễm không khí rất khó phân tích vì chất ô nhiễm thay đổi nhiều
do điều kiện thời tiết và đòa hình; nhiều chất còn phản ứng với nhau tạo
ra chất mới rất độc.
=> ảnh hưởng đến môi trường đa dạng và phong phú.
2.1. ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ ĐỐI VỚI
CON NGƯỜI
11


12


Natural

Manufactured

Bụi

H2S

SO2 và NOx

Hydrocacbon

CO

Formaldehyde

HF

Xylen, toluen

NH3

Ethanol, metalnol

2.1.1. TÁC HẠI CỦA BỤI
- Thành phần hóa học, thời gian tiếp xúc là các yếu tố ảnh hýởng đến các cơ quan nội
tạng.
- Mức độ bụi trong bộ máy hơ hấp phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, mật độ hạt bụi và
cá nhân từng người.
- Bụi vào phổi gây kích thích cơ học, xơ hóa phổi dẫn đến các bệnh về hơ hấp như khó
thở, ho và khạc đờm, ho ra máu, đau ngực ...
- TCVN 2005 qui định bụi tổng cộng trong khơng khí xung quanh 0,5 mg/m3.
- Bụi đất đá khơng gây ra các phản ứng phụ: tính trõ, khơng có tính gây độc. Kích thước
lớn (bụi thơ), nặng, ít có khả năng đi vào phế nang phổi, ít ảnh hưởng đến sức khỏe.
- Bụi than: thành phần chủ yếu là hydrocacbon đa vòng (VD: 3,4-benzenpyrene), có độc
tính cao, có khả năng gây ung thư, phần lớn bụi than có kích thước lớn hơn 5 micromet bị
các dịch nhầy ở các tuyến phế quản và các lơng giữ lại. Chỉ có các hạt bụi có kích thước
nhỏ hơn 5 µm vào được phế nang.
2.1.2. TÁC HẠI CỦA SO2 VÀ NOX
- SO2, NOX là chất kích thích, khi tiếp xúc với niêm mạc ẩm ướt tạo thành axít (HNO 3,
H2SO3, H2SO4). Các chất khí trên vào cơ thể qua đường hơ hấp hoặc hòa tan vào nước bọt
rồi vào đường tiêu hố, sau đó phân tán vào máu tuần hồn.

- Kết hợp với bụi => bụi lơ lửng có tính axít, kích thước < 2-3µm sẽ vào tới phế nang, bị
đại thực bào phá hủy hoặc đưa đến hệ thống bạch huyết.
- SO2 nhiễm độc qua da làm giảm dự trữ kiềm trong máu, đào thải amoniac ra nước tiểu
và kiềm ra nước bọt.
- Độc tính chung của SO2 thể hiện ở rối loạn chuyển hóa protein và đường, thiếu vitamin
B và C, ức chế enzym oxydaza.
13


- Giới hạn phát hiện thấy bằng mũi SO2 từ 8 - 13 mg/m3.
- Giới hạn gây độc tính của SO2 là 20 - 30 mg/m3, giới hạn gây kích thích hô hấp, ho là
50mg/m3.
- Giới hạn gây nguy hiểm sau khi hít thở 30 - 60 phút là từ 130 đến 260mg/m3
- Giới hạn gây tử vong nhanh (30’ – 1h) là 1.000-1.300mg/m3.
- Tiêu chuẩn cho phép của Bộ Y Tế Việt Nam đối với SO 2, SO3, NO2 týõng ứng là 0,5; 0,3
và 0,085 mg/m3 (nồng độ tối đa 1 lần nhiễm).
2.1.3. TÁC HẠI CỦA HF
- HF sinh ra do quá trình sản xuất hóa chất (HF) và là một tác nhân ô nhiễm quan trọng
khi nung gạch ngói, gốm sứ.
- Không khí bị ô nhiễm bởi HF và các hợp chất fluorua gây ảnh hýởng trực tiếp đến đời
sống sinh vật và sức khoẻ của người. Các hợp chất fluorua gây ra bệnh fluorosis trên hệ
xương và răng.
2.1.4. TÁC HẠI CỦA CO
- Ôxít cacbon (CO) kết hợp với hemoglobin (Hb) trong máu thành hợp chất bền vững là
cacboxy hemoglobin (HbCO) làm cho máu giảm khả năng vận chuyển ôxy dẫn đến thiếu
ôxy trong máu rồi thiếu ôxy ở các tổ chức.
- Mối liên quan giữa nồng độ CO và triệu chứng nhiễm độc tóm tắt dưới đây:

Nồng độ CO, ppm

Triệu chứng

50

Nhiễm độc nhẹ

100

Nhiễm độc vừa phải, chóng mặt

250

Nhiễm độc nặng, chóng mặt

500

Buồn nôn, nôn, trụy

1.0000

Hôn mê

10.000

Chết

14


2.1.5. AMONIAC (NH3)

- NH3 không ăn mòn thép, nhôm; tan trong nước gây ăn mòn kim loại màu: kẽm, đồng và
các hợp kim của đồng. NH3 tạo với không khí một hỗn hợp có nồng độ trong khoảng từ
16 đến 25% thể tích sẽ gây nổ.
- NH3 là khí độc có khả năng kích thích mạnh lên mũi, miệng và hệ thống hô hấp.
- Ngưỡng chịu đựng đối với NH3 là 20 - 40 mg/m3.
- Tiếp xúc với NH3 với nồng độ 100 mg/m3 trong khoảng thời gian ngắn sẽ không để lại
hậu quả lâu dài.
- Tiếp xúc với NH3 ở nồng độ 1.500 - 2.000 mg/m3 trong thời gian 30’ sẽ nguy hiểm đối
với tính mạng.
2.1.6. HYDRO SUNFUA (H2S)
- Phát hiện dễ dàng nhờ vào mùi đặc trưng.
- Xâm nhập vào cơ thể qua phổi, H 2S bị oxy hoá => sunfat, các hợp chất có độc tính thấp.
Không tích lũy trong cơ thể. Khoảng 6% lượng khí hấp thụ sẽ được thải ra ngoài qua khí
thở ra, phần còn lại sau khi chuyển hóa được bài tiết qua nước tiểu.
- Ở nồng độ thấp, H2S có kích thích lên mắt và đường hô hấp.
- Hít thở lượng lớn hỗn hợp khí H 2S, mercaptan, ammoniac... gây thiếu oxy đột ngột, có
thể dẫn đến tử vong do ngạt.
- Dấu hiệu nhiễm độc cấp tính: buồn nôn, rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy, mũi họng khô và có
mùi hôi, mắt có biểu hiện phù mi, viêm kết mạc nhãn cầu, tiết dịch mủ và giảm thị lực.
- Sunfua được tạo thành xâm nhập hệ tuần hoàn tác động đến các vùng cảm giác - mạch,
vùng sinh phản xạ của các thần kinh động mạch cảnh.
- Thường xuyên tiếp xúc với H2S ở nồng độ dưới mức gây độc cấp tính có thể gây nhiễm
độc mãn tính. Các triệu chứng có thể là: suy nhược, rối loạn hệ thần kinh, hệ tiêu hóa, tính
khí thất thường, khó tập trung, mất ngủ, viêm phế quản mãn tính...
2.1.7. TÁC HẠI CỦA HYDROCACBON
- Hơi dầu có chứa các chất hydrocacbon nhẹ như metan, propan, butan, sunfua hydro.
- Giới hạn nhiễm độc của các khí như sau:
Metan

60-95 %

Propan

10 %

Butan

30 %

Sulfua hydro

10 ppm
15


- Tiêu chuẩn của Bộ Y Tế Việt Nam năm 1977 qui định tại nơi lao động: dầu xăng nhiên
liệu là 100mg/m3, dầu hỏa là 300mg/m3. TCVN 5938-2005 qui định nồng độ xăng dầu
trong không khí xung quanh tối đa trong 1 giờ là 5mg/m3.
- Nồng độ hơi xăng, dầu từ 45% (thể tích) trở lên sẽ gây ngạt thở do thiếu ôxy. Triệu
chứng nhiễm độc như say, co giật, ngạt, viêm phổi, áp xe phổi.
- Dầu xăng ở nồng độ trên 40.000 mg/m 3 có thể bị tai biến cấp tính với các triệu chứng
như tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, tâm thần, nhức đầu, buồn nôn, ở nồng độ
trên 60.000 mg/m3 sẽ xuất hiện các cơn co giật, rối loạn tim và hô hấp, thậm chí gây tử
vong.
- Người nhạy cảm xăng dầu: tác động trực tiếp lên da (ghẻ, ban đỏ, eczema, bệnh nốt dầu,
ung thư da).
- Các hydrocacbon mạch thẳng như dung môi naphta; các hydrocacbon mạch vòng như
cyclohexan; các hydrocacbon mạch vòng thơm như benzen, toluen, xylen; các dẫn xuất
của hydrocacbon như cyclohexanol, butanol, axeton, etyl acetat, butyl acetat, metyletyl
xeton (MEK) và các dẫn xuất halogen.

- Các hợp chất hữu cơ bay hơi (THC): Dưới ánh sáng mặt trời, các THC với NOx tạo
thành ozon hoặc những chất oxy hóa mạnh khác. Các chất này có hại tới sức khỏe (rối
loạn hô hấp, đau đầu, nhức mắt), gây hại cho cây cối và vật liệu.
2.1.8. TÁC HẠI CỦA FORMALDEHYDE
- Formaldehyde với nồng độ thấp kích thích da, mắt, đường hô hấp, ở liều cao có tác động
toàn thân, gây ngủ.
- Nhiễm theo đường tiêu hoá với liều lượng cao hơn 200mg/ngày sẽ gây nôn, choáng
váng.
- Người bị nhiễm độc mãn tính có tổn thương rất đặc trưng ở móng tay: móng tay màu
nâu, mềm ra, dễ gẫy, viêm nhiễm ở xung quanh móng rồi mưng mủ.
- Nồng độ tối đa cho phép của hơi formaldehyde trong không khí là 0,012mg/m 3 (TCVN
5938-1995), trong khí thải là 6 mg/m3.
- Tổ chức Y tế Thế giới: nồng độ giới hạn formandehyde là 100 µg/m3 trong không khí
với thời gian trung bình 30phút.
2.2. ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ ĐỐI VỚI ĐỘNG THỰC VẬT
- Ô nhiễm không khí gây ảnh hưởng tai hại cho tất cả sinh vật.
- Thực vật rất nhạy cảm đối với ô nhiễm không khí.
- SO2, NO2, ozon, fluor, chì... gây hại trực tiếp cho thực vật khi đi vào khí khổng, làm hư
hại hệ thống giảm thoát nước và giảm khả năng kháng bệnh.
16


- Ngăn cản sự quang hợp và tăng trưởng của thực vật; giảm sự hấp thu thức ăn, làm lá
vàng và rụng sớm.
- Đa số cây ăn quả rất nhạy đối với HF. Khi tiếp xúc với nồng độ HF lớn hơn 0,002
mg/m3 thì lá cây bị cháy đốm, rụng lá.
- Mưa acid còn tác động gián tiếp lên thực vật và làm cây thiếu thức ăn như Ca và giết
chết các vi sinh vật đất. Nó làm ion Al được giải phóng vào nước làm hại rễ cây (lông hút)
và làm giảm hấp thu thức ăn và nước.
- Ðối với động vật, nhất là vật nuôi, thì fluor gây nhiều tai họa hơn cả. Chúng bị nhiễm

độc do hít trực tiếp và qua chuỗi thức ăn.
2.3. ẢNH HƯỞNG ĐỐI VỚI TÀI SẢN
- Làm han gỉ kim loại.
- Ăn mòn bêtông.
- Mài mòn, phân huỷ chất sõn trên bề mặt sản phẩm.
- Làm mất màu, hư hại tranh.
- Làm giảm độ bền dẻo, mất màu sợi vải.
- Giảm độ bền của giấy, cao su, thuộc da.
2.4. PHÚ DƯỠNG NGUỒN NƯỚC VÀ ĐẤT
2.4.1. KHÁI NIỆM
Phú dưỡng hóa xuất phát từ Hy lạp có nghĩa là “thừa dinh dưỡng”, dùng để mô tả
hiện tượng các ao hồ, hồ chứa nước có bùng nổ và phát triển rong tảo, cuối cùng có thể
dẫn đến suy giảm nghiêm trọng chất lượng môi trừơng nước. Hiện tượng phú dưỡng là
hiện tượng đáng quan tâm nhất là đối với ao hồ, trong môi trường nước, làm cho rong tảo
phát triển mạnh tạo nên ô nhiễm nguồn nước.
2.4.2. NGUYÊN NHÂN
Các chất oxít Nitơ (NO, N2O, NO5… viết tắt là NOx) xuất hiện trong khí quyển qua
quá trình đốt nhiên liệu ở nhiệt độ cao. Trong khí quyển các oxit nitơ sẽ chuyển hóa thành
nitrat rồi theo nước mưa xuống đất. Nitrat nằm trên mặt đất theo nước mưa xuống đất và
theo nước mưa chảy tràn hay vào cống thóat nước để vào môi trường nước. Các chất tẩy
rửa dùng trong sinh hoạt là nguồn cung cấp phospho chính cho nước thải. Hai chất nitơ và
phospho thường là nguyên nhân chính trong việc gây ra hiện tượng phú dưỡng làm bùng
nổ sự phát triển thực vật.
Phospho là 1 trong những nguồn dinh dưỡng cung cấp cho các thực vật dưới nước,
gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưỡng ở các ao hồ làm rong tảo phát
triển.Nước giàu chất dinh dưỡng là cho thực vật quang hợp và phát triển mạnh, sinh ra 1
17


lượng sinh khối lớn. Khi chúng chết đi thì tích tụ lại ở đáy hồ, phân hủy từng phần tiếp

tục giải phóng các chất dinh dưỡng như CO 2, phospho, nitơ, calci. Nếu hồ khơng sâu lắm,
lồi thực vật có rễ ở đáy bắt đầu phát triển làm tăng q trình tích tụ các chất rắn, sau
cùng đầm lầy được hình thành và phát triển thành rừng.
2.5. ẢNH HƯỞNG TOÀN CẦU CỦA
KHÍ

Ô NHIỄM KHÔNG

- Mưa axit
- Hiệu ứng nhà kính
- Sự suy giảm tầng ôzôn
- Biến đổi nhiệt độ

18


CHƯƠNG 3
ĐO ĐẠC Ơ NHIỄM KHƠNG KHÍ VÀ TÍNH TỐN LƯỢNG
PHÁT THẢI
3.1. CÁC KỸ THUẬT GIÁM SÁT
- Phương pháp giám sát chất lượng không khí xung quanh.
- Giám sát nguồn thải.
3.2. MỤC TIÊU CỦA ĐO ĐẠC
- Đo đạc để đánh giá chất lượng khơng khí ở một khu vực nào đó.
- Đo đạc để đánh giá tác động của nguồn thải lên chất lượng khơng khí xung quanh.
- Đánh giá phản ứng của cơ thể (hoặc của hệ sinh học) khi tiếp xúc với chất ONKK.
- Theo dõi xu hướng biến đổi chất lượng khơng khí, phục vụ dự báo chất lượng mơi
trường.
- Phục cho cơng tác qui hoạch mơi trường.
- Tính tốn phát thải, tải lượng…

3.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐẠC
Phương pháp ngẫu nhiên và liên tục.
- Các nhân tố cần xem xét khi lấy mẫu:
+ Vị trí đặt thiết bị.
+ Khoảng thời gian lấy mẫu.
+ Kích thước mẫu.
+ Tốc độ lấy mẫu.
- Các bước chuẩn bị lấy mẫu:
+ Thiết bị lấy mẫu
+ Hố chất, vật lưu giữ mẫu

19


MÔ HÌNH THIẾT BỊ THU MẪU BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ

3.4. TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG KHÔNG KHÍ
Có thể xác định thành phần và tải lượng chất ô trong sản xuất công nghiệp bằng cách:
- Căn cứ vào phản ứng hóa học, cân bằng vật chất;
- Đo đạc trực tiếp;
- Dựa vào hệ số ô nhiễm không khí (Emission Factor).

20


CHƯƠNG 4
SỰ PHÁT TÁN CHẤT THẢI VÀO KHÍ QUYỂN
4.1. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁC CHẤT TRONG KHÍ QUYỂN
- Chất ô nhiễm sau khi thoát ra khỏi nguồn thải đi vào khí
quyển ở tầng xáo trộn ( vài trăm mét tới 2000m).

- Trong quá trình vận chuyển trong khí quyển (quá trình phát
tán các chất ô nhiễm trong khí quyển), các chất ô nhiễm
có thể bò biến đổi về lượng hoặc cũng có thể chuyển
thành các chất khác là do các quá trình: pha loãng, sa lắng
(sa lắng khô và sa lắng ướt), các chất phản ứng với nhau.
- Quá trình pha loãng: chất ô nhiễm bò pha loãng bởi không
khí sạch.
- Quá trình sa lắng:
+ Sa lắng khô: là quá trình thanh lọc bằng cách hấp thu
các chất ở bề mặt trái đất nhờ thảm thực vật, hòa tan
các chất trong nước mặt (sông , hồ, ao, nước biển).
+ Sa lắng ướt: là thanh lọc nhờ mưa hoặc thanh lọc trong
mây.
CÁC PHẢN ỨNG TRONG KHÍ QUYỂN
- Phản ứng hóa học thông thường:
+ Phản ứng kết hợp
+ Phản ứng trao đổi
+ Phản ứng oxi hóa-khử….
Các phản ứng có thể xảy ra ở các pha đồng thể hoặc dò
thể.
- Phản ứng quang hóa trong khí quyển
4.2. PHÁT TÁN KHÍ THẢI VÀO KHÍ QUYỂN
- Mức độ ô nhiễm không khí tầng sát mặt đất xác đònh
bằng sự phân bố nhiệt độ của các chất theo không gian và
thời gian. Mà nó lại phụ thuộc vào quá trình phát tán của
các chất ô nhiễm trong khí quyển.
21


- Sự phát tán chất ô nhiễm không khí vào khí quyển là quá

trình vật lý rất phức tạp, phụ thuộc vào các điều kiện sau:
+ Các hiện tượng biến đổi chất trong khí quyển (như
thành phần, tính chất và đặc tính của chính chất thải).
+ Điều kiện thời tiết, khí hậu: hướng gió, vận tốc gió,
nhiệt độ, độ ẩm, mưa, các chỉ số trạng thái của khí
quyển).
+ Yếu tố đòa hình: đòa hình bằng phẳng, gồ ghề, miền
núi, đồng bằng, thành phố, nông thôn… có ý nghóa lớn.
+ Chiều cao ống khói, hình dạng và kích thước miệng
ống khói; vận tốc dòng khí thải ở miệng ống khói, tải
lượng thải, nhiệt độ khí thải….
Dự báo trạng thái phát tán của khí thải trong khí quyển
là bài toán vô cùng phức tạp và việc giải nó càng khó
hơn do các quá trình trong khí quyển không ổn đònh va có thể
thay đổi rất nhanh theo thời gian.
4.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÁT TÁN
4.3.1. NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ
- Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng trực tiếp đến các qúa
trình phát tán và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong khí
quyển.
- Nhiệt độ không khí càng cao thì tốc độ phản ứng hóa học
trong khí quyển càng lớn và thời gian lưu các chất ô nhiễm
trong không khí càng nhỏ.
- Hơn nữa nhiệt độ không khí còn ảnh hưởng đến qúa trình
bay hơi các dung môi hữu cơ, quá trình trao đổi nhiệt và sức
khỏe của người lao động...
4.3.2. ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ
Độ ẩm không khí có ảnh hưởng đến qúa trình chuyển
hóa các chất trong không khí. Khi độ ẩm lớn các hạt bụi lơ
lửng trong không khí có thể liên kết với nhau thành các hạt

to hơn và rơi nhanh hơn xuống mặt đất. Độ ẩm lớn cũng tạo
điều kiện cho các vi sinh vật phát triển, phát tán vào không
khí và dễ bám vào các hạt bụi phát tán đi xa, phát tán
bệnh tật….
4.3.3. GIÓ
22


- Gió ảnh hưởng đến quá trình lan truyền các chất trong khí
quyển.
- Khi Vgió lớn, khả năng lan truyền các chất ô nhiễm xa và
có tác dụng pha loãng nhanh với không khí sạch.
- Vgió phụ thuộc vào chênh lệch áp suất khí quyển. Khi xây
dựng nhà máy, cần phải có đầy đủ số liệu về tần suất
gió, tốc độ gió theo từng hướng, từng mùa trong năm tại
khu vực xây dựng công trình.
- Khi Vgió nhỏ, ∆h tăng, nhưng cột khói giữ cấu trúc dày
đặc lâu hơn và khó lan truyền trong khí quyển.
- Khi gió mạnh ∆h giảm xuống gần bằng không.
- Tồn tại Vgió mà khi đó nồng độ cực đại của chất ô nhiễm
tại mặt đất do một nguồn thải đạt giá trò lớn nhất và được
gọi là Vgió nguy hiểm.

4.3.4. ĐỘ BỀN VỮNG KHÍ QUYỂN

Tốc
độ
gió

Độ che phủ ban

đêm

Bức xạ ban ngày
Mạnh

Trung bình

Yếu

Ít mây

Nhiều
23


mây
(m/s)

(biên độ (biên độ 35- (biên độ 15>60)
60)
35)

< 3/8

> 4/8

A

A-B

B

-

-

2-4

A-B

B

C

E

F

4-6

B-C

B-C

C

D

E

>6

C

D

D

D

D

Chiề
u Cao

<2

Chiề
u Cao

Nhiệ
t Độ

Chiề
u Cao

Nhiệ
t Độ

Nhiệ

t Độ

nh hưởng của sự phân tầng nhiệt độ đến phát tán

24


C hiề
u C ao
C hiề
u C ao

N hiệ
t Đ ộ

C hiề
u C ao

N hiệ
t Đ ộ

N hiệ
t Đ ộ

nh hưởng của sự nghòch đảo nhiệt độ đến phát tán

4.3.5. ẢNH
PHẲNG

HƯỞNG

CỦA

ĐỊA

HÌNH

KHÔNG

BẰNG

- Bề mặt của đòa hình ảnh hưởng đến tốc độ gió và hướng
gió (gió đất và gió biển).
- Thông thường, vào buổi sáng, không có sự chênh lệch áp
suất và do đó cũng không có gió (hình 4.3a ).
- Vào buổi chiều, lớp không khí trên bề mặt của vùng
duyên hải nóng hơn lớp không khí ở ngoài đại dương, do đó
lớp không khí bên trên di chuyển ra phiá đại dương và lớp
không khí bên dưới di chuyển từ ngoài đại dương vào, ta có
gió biển (hình 4.3b ).
- Vào ban đêm, nhiệt độ lớp không khí sát mặt đất nguội đi
nhanh chóng và gió thổi theo chiều ngược lại, ta có gió đất
(hình 4.3c).
25